電氣自動(dòng)化在智能建筑中的應(yīng)用分析

摘要：隨著科技的發(fā)展，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用越來越廣泛，其集合了傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢，適應(yīng)了現(xiàn)在建筑的需求，得到了很好的發(fā)展和普及。本文詳細(xì)闡述了電氣自動(dòng)化在智能建筑中的應(yīng)用，并指出其普及應(yīng)用過程中存在的問題，著重介紹電氣自動(dòng)化的接地系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化 智能建筑 應(yīng)用

智能建筑是指通過將建筑物的整體結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)設(shè)備以及服務(wù)管理依據(jù)用戶的具體需求進(jìn)行對比優(yōu)化組合，為用戶提供一個(gè)舒適、方便的人性化家居環(huán)境。智能建筑行業(yè)是在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展形成的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，其集結(jié)了自動(dòng)化控制方式、電子技術(shù)、傳感技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊等先進(jìn)技術(shù)與一體，將建筑作為平臺(tái)，為用戶提供通訊網(wǎng)絡(luò)化、辦公自動(dòng)化等人性化服務(wù)。而智能建筑中應(yīng)用的電氣技術(shù)也經(jīng)歷了電氣化、自動(dòng)化以及智能化三個(gè)不同的發(fā)展階段，現(xiàn)已成為智能化建筑不可缺少的一部分。

1.電氣自動(dòng)化在智能建筑中的應(yīng)用

1.1 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1.1 TN-C-S 系統(tǒng)

該系統(tǒng)由兩部分組成 ，一部分是 TN-C 系統(tǒng) ，第二部分是TN-S 系統(tǒng) ，采用了兩個(gè)接地系統(tǒng) ，其分界點(diǎn)在中性線和保護(hù)地線的連接點(diǎn)上。在智能建筑中 ，當(dāng)供電由區(qū)域外引電流的時(shí)候 ，常選用該系統(tǒng)。與一般的系統(tǒng)不同 ，該系統(tǒng)在進(jìn)入使用前采用 TN-C 系統(tǒng) ，進(jìn)入處則需要重復(fù)接地 ，進(jìn)入后變?yōu)椴捎肨N-S 系統(tǒng)。該系統(tǒng)明顯提高了線路對人員的安全性保證。但此類系統(tǒng)為了使得電子設(shè)備共同獲得一個(gè)等電位基準(zhǔn)點(diǎn) ，要求系統(tǒng)各自從接地線一點(diǎn)引出 ，并選擇正確的接地電阻值。

1.1.2 TN-S 系統(tǒng)

該系統(tǒng)屬于低壓配電系統(tǒng) ，嚴(yán)格的將中性線和保護(hù)接地線分開 ，是標(biāo)準(zhǔn)的三相四線 PE 線的接地系統(tǒng)。其中中線和保護(hù)地線只在變壓器中性點(diǎn)有共同接地。該系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中 ，保護(hù)地線不帶電 ，只有中性線帶電 ，具備可靠的基準(zhǔn)電位 ，對地面沒有電壓。但接地線不允許短線 ，其接在金屬外殼的設(shè)備上是安全、可靠的。采用該系統(tǒng)的原因主要考慮的以下幾點(diǎn) ：（1）通常智能建筑中單相用電設(shè)備多、負(fù)荷大、而其經(jīng)常又是不平衡的 ，而且中性線帶有隨機(jī)電流 ；（2）由于中性線帶電 ，如果將其與保護(hù)地線連接在一起然后接到金屬外殼的設(shè)備上 ，會(huì)有很大的危險(xiǎn)性，并且會(huì)使電子設(shè)備相互干擾，導(dǎo)致無法工作 ；（3）由于智能建筑中有很多精密的電子設(shè)備易受到電磁波干擾、要求考慮防靜電接地等原因 ，所以采用上述連接方式。

1.2安全保護(hù)接地

安全保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件，用 PE 線連接起來，但嚴(yán)禁將 PE 線與 N 線連接。在現(xiàn)代建筑內(nèi)，要求安全保護(hù)接地的設(shè)備非常多，有強(qiáng)電設(shè)備，弱電設(shè)備，以及一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件，均必須采取安全保護(hù)接地措施。當(dāng)沒有做安全保護(hù)接地的電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí)，其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險(xiǎn)。在一個(gè)并聯(lián)電路中，通過每條支路的電流值與電阻的大小成反比，即，接地電阻越小，流經(jīng)人體的電流越小，通常人體電阻要比接地電阻大數(shù)百倍，經(jīng)過人體的電流也比流過接地體的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接地電阻極小時(shí)，流過人體的電流幾乎等于零。實(shí)際上，由于接地電阻很小，接地短路電流流過時(shí)所產(chǎn)生的壓降很小，所以設(shè)備外殼對大地的電壓是不高的。人站在大地上去碰觸設(shè)備的外殼時(shí)，人體所承受的電壓很低，不會(huì)有危險(xiǎn)。加裝保護(hù)接地裝置并且降低它的接地電阻，不僅是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全，有效運(yùn)行的有效措施，也是保障非智能建筑內(nèi)設(shè)備及人身安全的必要手段。

1.3交流工作接地

工作接地主要指的是變壓器中性點(diǎn)或中性線（N 線）接地。N 線必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子，等電位接線端子一般均在箱柜內(nèi)。必須注意，該接線端子不能外露；不能與其它接地系統(tǒng)，如直流接地，屏蔽接地，防靜電接地等混接；也不能與 PE 線連接。在高壓系統(tǒng)里，采用中性點(diǎn)接地方式可使接地繼電保護(hù)準(zhǔn)確動(dòng)作并消除單相電弧接地過電壓。中性點(diǎn)接地可以防止零序電壓偏移，保持三相電壓基本平衡，這對于低壓系統(tǒng)很有意義，可以方便使用單相電源。

1.4防雷接地

智能化樓宇內(nèi)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)，如通信自動(dòng)化系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)以及他們相應(yīng)的布線系統(tǒng)。這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級(jí)低、防干擾要求高、最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會(huì)使電子設(shè)備受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。因此，智能化樓宇的所有功能接地，必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并建立嚴(yán)密、完整的防雷結(jié)構(gòu)。智能建筑多屬于一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)按一級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施設(shè)計(jì)，接閃器采用針帶組合接閃器，避雷帶采用 25×4（mm）鍍鋅扁鋼在屋頂組成≤10×10（m）的網(wǎng)格，該網(wǎng)格與屋面金屬構(gòu)件作電氣連接，與大樓柱頭鋼筋作電氣連接，引下線利用柱頭中鋼筋、圈梁鋼筋、樓層鋼筋與防雷系統(tǒng)連接，外墻面所有金屬構(gòu)件也應(yīng)與防雷系統(tǒng)連接，柱頭鋼筋與接地體連接，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。這樣不僅可以有效防止雷擊損壞樓內(nèi)設(shè)備，而且還能防止外來的電磁干擾。

1.5直流接地

在一幢智能化樓宇內(nèi)，包含有大量的計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備和帶有電腦的大樓自動(dòng)化設(shè)備。在這些電子設(shè)備在進(jìn)行輸入信息、傳輸信息、轉(zhuǎn)換能量、放大信號(hào)、邏輯動(dòng)作及輸出信息等一系列過程中都是通過微電位或微電流快速進(jìn)行，且設(shè)備之間常要通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作。因此為了使其準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性好，除了需有一個(gè)穩(wěn)定的供電電源外，還必須具備一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位?？刹捎幂^大截面的絕緣銅芯線作為引線，一端直接與基準(zhǔn)電位連接，另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與 PE 線連接，嚴(yán)禁與 N 線連接。

2.結(jié)束語

電氣自動(dòng)化在智能建筑的應(yīng)用在我國還是一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域，隨著更多智能建筑的出現(xiàn)，將有更加先進(jìn)的技術(shù)補(bǔ)充到這一領(lǐng)域中，使這一技術(shù)更加成熟、完善。

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