淺談建筑設計領域中電氣工程自動化的應用

安榮平

摘要：在經濟發展的帶動下，人們的生活水平不斷提高，對于居住環境的要求也越來越高。在現代化建筑中，電氣工程的作用是十分巨大的，而電氣工程的自動化程度，不僅關系著居住的舒適度，更直接影響著建筑工程的整體使用性能。本文結合電氣工程自動化的特點，從電氣接地系統、電氣保護系統以及在線監測系統三個方面，對電氣工程自動化在建筑設計領域的應用進行了分析和探討。

關鍵詞：建筑設計領域;電氣工程自動化;應用

0引言

社會經濟的發展帶動了科學技術的進步，也使得電氣自動化技術得到了飛速發展。從目前來看，我國的電氣工程自動化技術與國外先進技術相比，仍存在著較大的差距，需要相關技術人員的不斷努力。在建筑工程中，電力工程有著非常重要的作用，對于建筑的設計結構、功能等都存在較大的影響。因此，在建筑設計領域，做好電力工程自動化設計，是保證建筑工程中的所有電器設備正常運行的前提，是十分重要的。

1電氣工程自動化概述

電氣工程自動化，全程電氣工程及其自動化，主要涉及電力電子技術、計算機技術、網絡控制技術、機電一體化技術等多個領域，是一門綜合性較強的學科，與人們的日常生活以及社會工業生產密切相關，因此雖然屬于電氣信息領域的新興學科，但是目前己經得到了相對成熟的發展，作為高新技術產業的重要組成部分，被廣泛地應用于工業、農業、國防等領域，在國民經濟中發揮著日益重要的作用，可以說，小到一個開關的設計，達到航天飛機的研究，都有著電氣工程自動化技術的身影。電氣工程自動化技術的主要特點包括：強弱電結合、機電結合、軟硬件結合、元件與系統結合、電工技術與電子技術結合等。

2電氣工程自動化在建筑設計領域中的應用

電氣工程自動化在建筑設計領域中的應用，主要表現在以下幾個方面：

2.1.電氣接地系統

2.1.1 TN-S系統

TN-S系統是指電源中性點直接接地時，電氣設備外漏可導電部分通過零線接地的接零保護系統，屬于接地系統的一種。在該系統中，中性線和保護線是分開的，換言之，該系統是由PE線和一個三相四線組合起來的接地系統。通常情況下，該系統適用于建筑工程項目中，需要設立單獨的變配電所的情況，其優勢在于，PE線不導電，而中性線N屬于外漏可導電，兩者獨立分開，以變壓器的中性點為接地點，其余沒有任何連接，PE線本身即不存在電流，也沒有對地電壓，因此具有較強的安全性。一般來說，TN-S系統多用于抵押供電系統的工業建筑和民用建筑，如果要在智能建筑中使用，則必須對其充分考慮，避免單相用電負荷較大以及三次諧波等對于系統安全性的影響。

2.1.2TN-C-S系統

TN-C-S系統是由TN-C和TN-S兩個接地系統組合而成的，在中性線N線與保護線PE線的連接點位置，設計分界面，通常用于從區域變電所引用電力能源的建筑工程中。在對系統進行設計應用時，首先需要采用TN-C系統，在進戶前，進行接地處理，然后轉變為TN-C與TN-S系統進戶。與TN-S系統一樣，由于N線與PE線在連接點后是獨立分開的，因此電氣設備的外殼和部件在與PE線連接時，都是沒有電流的，從而保證了系統和設備的安全。

2.電氣保護系統

2.1交/直流接地保護

在配電箱柜中，存在具有輔助配電功能的等電位接線端子，在對其進行安裝時，需要注意：其一，端子必須處于箱柜中，不能暴露在外;其二，不能與屏蔽接地等其他接地系統混接;其三，不能與PE線連接。通過中性點接地的方法，可以確保接地保護在高壓系統中的有效運行，并清除單相電弧接地過電壓，同時有利于三相電壓的平衡。在智能建筑中，由于大量自動化電子設備的存在，在運行過程中，微電流和電位會進行快速頻繁的變換，因此，確保供電電源和基準電位的穩定，對于設備的安全穩定運行是十分重要的。

2.2屏蔽接地與防靜電接地

電磁干擾對于電氣設備的影響同樣是十分巨大的，應該引起相關人員的重視。針對電磁干擾的預防，可以通過在電氣工程自動化設計中添加屏蔽及其接地來實現。而在對屏蔽接地進行設計時，可以將屏蔽管路的兩頭，以PE線進行連接，從而實現導線的屏蔽接地。如果設備的運行環境中相對吸毒較低，或者人體活動較為頻繁，都會產生大量的靜電，這些靜電聚集在一起，會對設備的運行安全造成影響，需要將設備與PE線進行多點連接，以實現防靜電接地。

2.3防雷接地

防雷接地是電氣保護的重要組成部分，其設計必須嚴謹、全面。在智能建筑中，各種電子布線系統和電器設備眾多，一旦受到雷擊的影響，會引發嚴重的后果。因此，要切實做好防雷接地工作，運用針帶組合接閃器，鍍鋅扁鋼避雷帶進行接地配置。在屋頂、鋼筋柱頭、外墻金屬部件等位置，設置相應的防雷措施，形成一個網絡，然后通過建筑主體的鋼筋，與防雷系統連接，確保防雷體系具有多層屏蔽功能，對雷擊和干擾進行有效預防。

3.在線監測系統

在線檢測系統的作用，主要是為相關技術人員提供準確數據，使其可以及時發現設備中存在的故障和異常情況，對故障進行有效處理。在線檢測系統性的自動化設計，主要包括：

（1）絕緣監測：對于電力設備而言，絕緣性能直接關系著其運行安全，做好設備的絕緣監測是十分重要的。從目前的技術條件分析，絕緣監測系統一般都是使用絕緣子掛網運行，使得電力工作人員可以隨時了解設備的絕緣性能，確保電氣設備運行的穩定性。

（2）雷擊監測：雷擊監測是在線監測系統的重要組成部分，需要根據電氣設備的結構，對雷擊監測系統進行準確規劃設計。雷擊監測常用的方法主要是安裝避雷器或者避雷針、避雷網等，以保護電氣設備免受雷擊的影響。

（3）環境監測：自然環境對于電氣設備以及輸配電線路的影響同樣是十分巨大的，需要切實加強環境監測工作，并采取相應的防護措施，確保設備的正常運行。一般來說，環境監測的對象包括溫度、濕度等可能對設備的性能造成不良影響的因素，在發現異常工況后，可以向監控中心傳遞異常信號，通知技術人員進行及時處理。

4檢修方面自動化技術的應用

電氣設備的功能五花八門，電氣設備故障也更加地復雜、多樣，給設備檢修人員帶來了不少難題。但如今，隨著電力研究程度的不斷提高，在設備狀態維修中引入了許多自動化輔助技術，使設備檢修人員的工作變得更加輕松，同時也提高了相關工作的效率。

4.1傳感技術的應用

在檢修工作中傳感技術是獲取數據的有效手段。利用安裝在電氣設備的傳感器對設備狀態信號進行監測，從而為設備故障的判定提供準確的數據。另外傳感技術能將設備監測范圍進一步擴大，可以準確地監測到建設范圍內的所有數據，有助于提高建筑領域的電氣自動化水平。

4.2通信技術

在工程內部，電氣設備的型號、類別、數量都比較復雜。進行狀態維修工作時，必須將設備異常數據及時反映到控制中心，使得工作人員可以及時制定、實施維修方案，例如利用CPS，CDMA，GMS等系統將相關數據傳輸。應用信息傳輸技術可以將電氣工程運行狀態反映給控制中心，實現電氣設備的實時監測。

4.3計算技術

通過傳感器可以對數據進行監測，維修人員還需要對監測到的數據進行加工處理、篩選出最有價值的設備感應數據，以保證往后故障維修工作的準確性、針對性。一般來說數據處理都會利用到計算機，通過計算機的數據處理功能完成數據的收集、分析與處理等。比如利用計算機技術對監測到的信數據進行自動化處理。

5結語

總而言之，在建筑設計領域，電氣工程的自動化設計是十分重要的，直接影響著建筑的整體性能。在城市化進程不斷加快，建筑行業飛速發展的現在，相關技術人員應該加大對于電力工程自動化技術的研發力度，確保其功能的有效發揮，推動我國建筑行業的持續穩定發展。

參考文獻：

[1]田華.電氣工程自動化的設計與應用[J].電子技術與軟件工程，2014，21：244.

[2]趙洛平.電氣工程中電氣自動化的應用[J].技術與市場，2014，09：328.

[3]李曉娟.電氣工程自動化在建筑設計領域的應用[J].中華民居，2014，08：179.

[4]王黎明;白雪琦.淺談電氣工程自動化在建筑設計領域的應用[J].黑龍江科技信息，2013，23：198.