建筑电气自动化设计及发展趋势的探讨

梁达

摘 要：伴随着我国社会经济的飞速前进以及科技的持续发展，电气工程及其自动化专业设施和措施在城市中的运用越来越广泛，尤其在建筑领域的运用更是越来越普遍。文章根据作者多年来在这方面的实际作业经验，具体的讲述了在现代化建筑中电气工程及其自动化的运用，以供大家查阅。

关键词：电气系统；自动化设计；电气保护；接地；发展趋势

1 传统电气设计和自动化设计思想的基础和特点

根据以往的生产方法构成的电气设施其掌控、维护以及计算都是单独的、呆板的、物理的方法以及配件来实现，按照用户的需要进行组合连接装置。和这种生产方式相对比的是全部都运用计算机进行掌控的组织，经过组态监控软件系统软件实现用户需要的体系掌控管制能力。上面所说的这两种设施是经过不同的生产厂家生产，界限分明，他们是工程设计工作者按照规范的现场网络情况以及一致的掌控管制标准规定互联的显著界面，配合适当的连接。电气的策划按照用电设施的总需耗、使用的特点以及设施的布置状况，布置高压低压中压电路。以便按照供电单位状况、规范以及用电设施标准和特征开展高压低压中压变配电体系的二次测量、维护以及掌控的策划；按照加工掌控标准以及自动化体系的标准，开展配电体系尾端的用电设施随地掌控设施的策划。

2 设备与技术发展为设计提供的现实基础条件

高压配电柜内的综合保护控制器、综合电量计量器，低压配电柜内的自动空气断路器中的计算机控制模块、马达控制中心中的软启动器、变频器的可控硅触发数字控制器，就地机电设备中的小型PLC控制器，阀门电动装置调节控制器，现场过程仪表，这些都可用现场总线连接在一起，以相同的通讯协议进行数据通讯。这些由于芯片嵌入、机电一体化、网络通讯及其标准化统一所带来的发展变化，使得测量和控制彻底的分散化于现场设备层得以实现。现场通讯总线上的人机界面设备通过DDE方式采用商业化通用多平台监控软件，提供运行管理人员介入系统的手段，并且不受时间、地点的限制。同时现在的监控组态工具软件亦有统一的标准I EC11 31-3，系统制造商均对此予以支持。

3 新设计思想的内容和特点

因为现在装置的高压低压变配电设施中拥有控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置、用电设施按照现场掌握设施中使用规模较小的可编程逻辑控制设备等，因此，在策划电气时，不用像以往的策划要想到聚集电气二次回路信号、测量、维护体系设施以及自动化掌控体系的预先留出互联要求，只要根据用电设施标准、加工规范条件开展高压低压变配电体系、用电设施随地掌握设施的一次电气策划。并且根据加工掌握标准开展仪表体系的策划。按照供电单位的状况、规范以及用电设施标准以及特征开展高压低压变配电体系的二次测量、维护、掌控的掌握流图策划；按照加工掌握标准以及自动掌控需求，开展配电体系尾端的用电设施随地掌握设施的掌握流图策划；在用户界面管制电脑上根据上面所说的各个局部的掌握流图，按照I EC11 3-3要求的规范组态监控软件系统软件监督掌握软件动态，以及仪表体系的动态。最后开展电气以及电气掌握设施的装置、电线互相连接以及铺设的策划。在以往的策划方法中电气策划以及自动化策划之间是没有交叉点的，同时在互提观察测定之间的情况很不一样，现在这种电气自动化策划减少了策划步骤、把电气以及自动化合并为一、提升了策划时间。还有，自动化策划中组态监控软件系统软件不用像传统的软件要等到计算机硬件确定后才能够开展，规范的组态监控软件系统软件以及网络通信支持把不是一类的设施能够像同一供应商的商品一样快速的纳入体系。

4 新设计思想与未来技术发展趋势的契合

用于监控、监视或者辅助操作机器和设备的装置要包裹现场全部的设施，通信系统要使用最少的通信规程，用于监视、监控或者辅助操作机器和设备的装置要全部都能够达到通信系统要求的标准，通信标准中的所有节点设施的数据库必须使用分布式实时数据库，一定要配套的。当然自动化、分散式、扁平式的设施掌控体系组成的制造模式，亦是制造管制体系中的关键构成部分之一，扁平式管制体系还具有速度快、效率高、稳定、造价低、数据共享等优点。为了能够把上面所说的这一些性能落实到工作中，在对将来的策划中需要策划人员不仅要开展电气体系策划的部分，还要对用于监控、监视或者辅助操作机器和设备开展编程组态监控软件系统软件，并且还要落实通信系统通信规程的结构以及监督控制程序的组态。如此，一个工程的策划作业进程不管是从操作者来说还是从软件来说都是效率高、速度快、扁平式的模式。经过提供互联网设施的厂家、工程策划共组、单位制造管理人员都能够对设施以及制造过程开展在线或者离线状态的措施支持以及调节，这也是依靠用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置以及规范化的通信协议的贯彻落实。

5 电气保护

5.1 交流工作接地：工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地，屏蔽接地，防静电接地等混接；也不能与PE线连接。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。

5.2 安全保护接地：安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线与N 线连接。在当代工程项目中，需要进行接地做安全防护的设施有很多，强电以及弱电设施，还有部分自身不带电却导电的设施，一定要按照安全标准进行。如果没有进行接地的带电设施外部的绝缘体损坏时，那么此带电设施的外壳可能有电，在人体不知情的情况下触摸到可能会对人体生命带来伤害。我们都清楚：在并联的线路中，每条电线的电阻和电流是呈反比的状态，也就是说接地的电阻不大，能够流经人体的电流也不大，一般接地电阻比人体电阻要弱成百倍，流经人体的电流也不会太大。如果接地电阻在极小的状态下，差不多没有电流经过人体。实际情况是，因为接地电阻都不大，接地路线出现短路时电流几乎不产生电阻，因此设施外壳所带电压不多。

5.3 直流接地：在一幢智能化楼宇内，包含有大量的计算机，通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。在这些电子设备在进行输入信息，传输信息，转换能量，放大信号，逻辑动作，输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行，且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高，稳定性好，除了需有一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供電子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接，严禁与N线连接。

6 结束语

言而总之，我们能够清楚在现场运用时电气策划和自动化策划是互不干扰的状态，但也是能够相互辅助的状态。在运行时两者互为对方的前提，在项目建筑时，可以经过自身以及对方的状态清楚对方的需要，然后调整自身的状态，以便推动工程电气自动化的改善和前进。

参考文献

[1]程明.高层建筑的电气自动化设计的重点[J].硅谷，2012-07-08.

[2]沈阳，李同明.浅议高层建筑电气自动化设计要点[J].科技致富向导，2012-05-20.