刍议智能楼宇电气自动化系统的应用

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　　摘 要：智能化建筑由很多自动化系统组成，建筑电气设备自动化系统只是此中的一个子系统，在现代建筑中电气自动化技术应用是十分广泛的。智能化电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。电气自动化系统却是保管智能楼宇前期投入应用后安全、可靠运行的十分主要保障。因此，加深对智能楼宇电气自动化系统的认知，做好电气自动化系统的设计、施工工作相比智能化建筑的建设具有非凡的意义。本文简述了建筑电气的发展及在国民经济发展中的意义，详细介绍了高层住宅电气系统的原理，阐述了现代高层建筑电气设计的主要内容，并提出了设计中应注意的有关问题。
　　关键词：智能楼宇；电气自动化系统；设计；施工
　　中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：
　　引  言：目前，我国的智能楼宇发展取得了很大的进展，做为智能楼宇十分主要组成相当一部分之一的电气自动化系统，对实现楼宇智能作用极大。而且，智能化建筑已成为建筑发展的趋势所在。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境（风、水、电）所需的大量机电设备，如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等，通过实现建筑设备自动化控制，以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，确保设备安全运行之目的。自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。“楼宇智能化”通常包括建筑自动化、通讯自动化、办公自动化等多个方面。随着我国国民经济的迅猛发展和“数字奥运”的提出,高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。在楼宇自控系统中,电气自动化系统设计占有重要的地位。
　　1 楼宇电气自动化系统的发展历程
　　智能化建筑由很多自动化系统组成，建筑电气设备自动化系统只是此中的一个子系统，但电气自动化系统却是保管智能楼宇前期投入应用后安全、可靠运行的十分主要保障。自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备，如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等，通过实现建筑设备自动化控制，以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，确保设备安全运行之目的。随之伴随建筑技术上的迅速发展和现代化建筑的出现，建筑已发展成为现代科学领域的一个重要组成部分，以近代物理学、电磁学、电子学、光学、声学等理论为基础的应用于建筑工程领域内的一门新兴的综合性工程学科。进入 20 世纪 80 年代后集散控制系统逐渐发展起来，集散控制系统有中央站和分站两类接点，中央站完成监视，分站完成控制、自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。楼宇自控系统已经从前期的主要所指仅仅是建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统，发展到近年来含盖了建筑中的所有可控的电气设备，而且电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。当代楼宇电气自动化设计内容主要包括强电、弱电两部分。其中强电设计主要有几方面内容：供电系统设计，低压配电系统，线路敷设，电气照明设计，动力系统设计。楼宇电气自动化系统采纳应用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置（DDC）完成被控设备的实时检测和控制任务，其特征是集中方面的管理分散控制，克服了中央监控系统危险性高度集中的不足。
　　2 楼宇电气自动化系统的设计
　　2.1建筑设备自动化系统并非只是简单的堆砌，想要充分发挥建筑电气系统的功能，保证建筑物整体电气设备的安全运转，就一定对楼宇电气自动化系统进行严格的设计，使各相当一部分可以合理地进行组合。弱电设计主要有以下几方面内容：建筑物防雷设计，接地安全设计，火灾自动报警及联动系统，安全防范系统，综合布线系统，通信网络系统，信息网络系统，建筑设备监控系统，有线电视系统，有线广播系统，扩声系统，呼应（叫）信号及公共显示装置。安置于中央控制室的中央方面的管理计算机能完成集中操纵、表现、报警、打印与优化控制等任务，克服了常规仪表控制功能单一的限制性和集散控制系统控制分散后人机联系困难、没有办法统一方面的管理的缺点，对电气接地在建筑物供配电设计中，接地系统设计占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性，安全性。尤其近年来，大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。对于现代控制基本理论的集散型计算机控制系统。电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地，交流工作接地，安全保护接地，及普通建筑也应具备的防雷保护接地。建筑电气自动化工程设计必须根据上级批件的内容进行，还应具备建筑单位的设计要求和工艺设备清单。并且，建筑电气自动化设计必须遵照国家和有关部门的规程、规范和标准执行。此外，由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房，计算机房，消防及火灾报警监控室，以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备，所以在智能楼宇的设计和施工中，还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。电气自动化系统的主要目的为了将建筑内各式各样机电设备的信息进行研究、归类、处理、判断，采纳应用最优化的控制系统，对各系统设备进行集中监控和方面的管理，使各系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，减少各系统造价。
　　2.2 TN-S系统
　　在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。尤其近年来,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。TN-S 是一个三相四线加PE 线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S 系统的特点是,中性线 N 与保护接地线 PE 除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线 N 是带电的,而 PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象 TN-C-S 接地系统,采取同样的技术措施,TN-S 系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。在智能建筑里,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线 N 中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在 N 线上,加大了 N 线上的电流量,如果将 N 线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房,计算机房,消防及火灾报警监控室,以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备,所以在智能楼宇的设计和施工中,还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
　　2.3 TN-C-S系统
　　TN-C-S 系统由两个接地系统组成,第一部分是 TN-C 系统,第二部分是 TN-S系统,分界面在 N 线与 PE 线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用 TN-C 系统,进户处做重复接地,进户后变成 TN-S 系统。TN-S 系统的特点是:中性线 N 与保护接地线 PE 在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线 N 常会带电,保护接地线PE 没有电的来源。PE 线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电,因此 TN-S 接地系统明显提高了及物的安全性。同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,因此 TN-C-S 系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
　　3 智能楼宇电气自动化系统安置中一定注意的一些问题
　　配电装置是电气工程的核心，一旦出现难题，设备没有办法正常工作，供电可靠性下降，整个工程失去安全感。所以，对配电装置从设备进货到安置调试，都要严格按图施工并规范验收。配电设备都比较先进，其生产厂家一般较具规模，具有相关部门认同的产品应用许可证，一般不会出现技术性难题。因为建筑电气自动化系统包括有大量的计算机和通讯设备，它们在进行信息的输入输出、能量转换等相关系列整个过程时全是通过微电流快速进行，因而为了保证系统运行的准确性一定要求做到对电气设备进行直流接地。我们知道，在一个并联电路中，通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比，即接地电阻越小，流经人体的电流越小，通常人体电阻要比接地电阻大数百倍经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。根据节能建筑的设计要求以及电气设备运行的特点，从照明节能设计，降低线路损耗，空调系统的节能，合理选择变压器等几方面进行了阐述，提出了降低节能建筑电能消耗的若干节电技术措施。电缆是输送电能的载体，若质量不高，会使得火灾等事故的频繁发生。电缆多数是沿竖井、桥架和沟道铺设。电缆集中、数量多、各类型号规格多，若不分门别类，严格审查，容易使得施工混乱，使得运行中电缆过热，信号电缆相互干扰。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内，人的走步、移动设备，各自磨擦均会产生大量静电。 配电箱型号多，工作原理复杂，各专业又有本身的应用特征，受干扰的状况相当多，会使得设计修改通知单增加，箱内的设备和回路修改多。假设施工单位在安置时只对号入座而不仔细地进行技术审核，就大概没有办法满足相关专业功能的要求。
　　4 结  语：
　　前些年人们提到的楼宇设备自动化控制系统，建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统，这些年以来已涵盖了建筑中的所有可控的电气设备。在楼宇自控系统中，电气自动化系统设计占有重要的地位。智能化建筑由很多自动化系统组成，建筑电气设备自动化系统只是此中的一个子系统，但电气自动化系统却是保证智能楼宇前期投入应用后安全、可靠运行的主要保障。因此，我们应加深对智能楼宇电气自动化系统的认知，做好电气自动化系统的设计、施工工作相比智能化建筑的建设具有非凡的意义。
　　参考文献：
　　[1]马永翔.电气设备防雷与接地保护分析[J].中国高等教育.
　　[2]马永翔.漏电保护器在低压电网中的应用分析[J].电气开关。
　　[3]李峰.避雷器在现代电力系统中的应用[J].供用电。

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