刍议智能楼宇电气自动化系统的应用

李伟帅

(莱芜钢铁集团金鼎实业有限公司 山东省 271104)

刍议智能楼宇电气自动化系统的应用

李伟帅

(莱芜钢铁集团金鼎实业有限公司 山东省 271104)

从手工到机械化人类实现了一大步，新世纪人类开始从机械化向智能化的迈进。具体在建筑方面的体现就是楼宇的智能化，让机械控制部分脱离人为控制而进行智能控制，是电气自动化和人工智能两个学科的交汇点，利用先进的人工智能技术实现电气设备的自动化控制也是自控领域的研究方向。本文阐述了电气部分在楼宇智能化的具体应用，主要介绍了电气接地和保护部分，希望能对同行提供帮助。

电气自动化;电气接地;电气保护

引言

随着近些年来我国经济水平的飞速发展和人民生活水平的不断提高，再加上各项新技术、新工艺水平的持续进步，楼宇智能化中电气自动化的应用已经得到了越来越多的推广，甚至从某种意义上来说，其已成为现代建筑工程建设的关键所在和主流发展趋势。而所谓楼宇智能化中的电气自动化，一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心，在楼宇中组织好综合布线等工作，从而使得楼宇中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化，并以此来进一步推进现代楼宇的信息化、智能化和自动化等方面的发展。尤其是这些年来，由于楼宇用户的要求和需求水平越来越高，楼宇智能化中电气自动化的应用在我国展开了跨越式的健康有序的发展。同时，这种综合了服务与管理乃至系统结构优化配置于一体的楼宇智能化模式，不仅给用户带来了舒适安全与节能高效的办公场所以及生活环境，而且还能够从最大程度上满足广大用户的各种不同要求及其个性化需求。

一、电气自动化控制在智能建筑中的应用现状

随着住宅小区建设的需求量大大增加和房地产业的快速发展，人们对住宅的要求越来越趋于智能化的建筑，电气自动化系统是楼宇智能化的核心内容，智能建筑中的空调系统制冷机组给排水变电设备系统都是通过电气自动化系统进行控制的。在办公室现场可以布置控制灯光，在人员流动性较大的地方安置人体感应控制，做到无人关灯，还可以安装电动窗帘，挡烈日的同时控制了室内的温度节约了空调的利用，所有的卫生间的照明空调抽风也可以自动感应进行控制，通过应用这些自动化设备，保证了员工工作的方便，也同时提高了员工的工作效率节约了能源。

现阶段，造成我国楼宇电气设施火灾隐患较多的现象，主要是因为我国楼宇电气设备在施工、安装工程中存在较多的问题，如施工人员的专业性不强、电气设备和材料不合格、电气设施安装的偷工减料等。另一方面，我国大部分建筑设计及电气设计人员不参与电气工程设计和最后的竣工验收，业主不了解设计意图，竣工后的工程二次建设或内部装修擅自改变原工程的电气线路设计，也是导致重大电气火灾事故的一个重要原因。

二、电气线路铺设

电气线路敷设施工要求严格按照施工平面图、系统图以及接线图进行施工。同时要注意电气线路的敷设要严格遵守国家的规范设计进行施工。具体操作过程中，要严格按照如下要求进行：

（1）电缆铺设要进行合理的安排，不能存在交叉的情况，并且要防止电缆之间及其与其他物体之间的磨擦；

（2）信号电线和强电电线的敷设要铺设成直角，并尽量分开一定距离，以避免相互之间的干扰；

（3）电源线、信号线、网线要进行分别敷设，如果位于同一个线槽内则需要使用金属夹板来分开；

三、电气接地系统

1、TN-C电气接地系统

TN-C系统由保护中性线（中性线和保护线结合）和三个火线组成，也是三相系统。保护中性线只有在三相负载不均衡时才可能不带电，但是楼宇中通常单相负荷比较大，很难实现三相平衡，所以通常中性线都是有电流的，再加上三次谐波的出现，进一步加大了中性线的电流，一旦中性线连接设备就很容易造成事故。所以，这种系统一般用在早期的低压配电中。使用时必须对设备做好防护和防雷接地。另外，楼宇智能化使用微控制器，需要大量的精密仪器，这就需要做好电磁波的防护措施，以及对这些仪器的静电保护措施。因此，考虑到智能化楼宇系统很容易收到电磁波磁场的干扰，应该在精密的电子设备中设有防静电，在电流交换系统中做好接地。

2、TN—S电气接地系统

根据TN-C系统的一些弊端，通过接入一根PE线来强化三相四线成为三相五线制的接地系统。TN—S电气接地系统是三相五线制，分别是三根火线和一根中性线、一根接地保护线。该系统具有以下特点:中性线与保护接地线共同在所属变压器中性点实现接地,除此之外二者没有电气连接；中性线带电，保护接地线不带电;中性线与保护接地线均重复接地;TN—S电气接地系统具备安全的基准电位，安全可靠。

3、TN-C-S电气接地系统

TN-C-S顾名思义就是上面两者的结合体，两者各自取长补短的结果，这种系统能够降低设备对地电压，提高了设备和人员的安全，节省建设成本。一般应用于智能楼宇的供电区或者变电所。在进户之前，应用TN-C系统;进户位置进行重复接地处理;进户之后则采取TN-S系统。对于TN-C系统来说，中性线和保护线接地处于进户之后，无需再有额外的电气连接。其中，中性线带电而PE线不带电。通过应用 TN-C接地系统，可较好地保护人与物的安全性，确保设备的高效、稳定运行。因此，TN-C-S系统，是当前智能建筑中应用较为合适的接地系统。

四、电气保护

1、防雷接地

雷电对电气设备的损坏也是比较严重，尤其是通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统等。一旦受到雷电的损坏将使电气自动化系统不能正常使用，严重的甚至造成居民的财物损失和人身安全。鉴于以上原因，在整个建筑物例所进行的一切功能接地，都要把防雷接地作为第一步工作，并且在此基础上还要建立完善的防雷体系。参照建筑物相关的负荷等级规范要求，对建筑物进行防雷保护体系设计时应该按照一级防雷保护进行设计，组成一个具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

2、屏蔽与防静电接地

屏蔽与防静电接地分别指的是用保护接地线连接设备外壳、屏蔽管路两端、室内的多个部位，用导静电体连接带静电或可能产生静电的物体与大地，以避免设备、导线、室内受到电磁干扰，消除静电。由于人员在房间内走动或是移动设备等行为都可能产生大量静电，如果接地不好不仅会对电子设备产生干扰，还可能损坏设备芯片，甚至引发一些安全事故，因此防静电接地需要将所有可能产生或带静电的设备外壳和设施与保护接地线可靠连接，并使接地电阻尽量降低。

3、直流工作与交流工作接地

直流工作接地应用了横截面积较大的铜芯绝缘电子自动化设备，电子设备通过一端直流接地，另一端直接与基准电位连接。直流工作不能与保护线和中性线相接地。交流工作接地主要是指变压器的中性点接地。中性线通常都是用铜芯的绝缘线，通常在配电箱里都有等电位的接线端子，起辅助作用。对该端子的使用一定要谨记不能外露，也不能和其它的系统接地尤其是静电和屏蔽系统，当然也不可以和保护线混接。

结语

随着广大人民群众对楼宇智能化中电气自动化需求的不断提高，楼宇的安防消防与通风照明等智能化系统的控制自动化水平，已经一跃成为了现代楼宇品质级别的关键衡量标准，同时，楼宇智能化中的电气自动化成为了现代楼宇的重要核心技术之一，并获得了空前的发展和推广。因此我们更应当积极转变传统观念，并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合，把握其应用要点，从而实现资源优化配置的目标，并保证电气自动化设备运营的安全与稳定，使得楼宇智能化中的电气自动化得到健康的可持续发展。

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1007-6344（2016）03-0290-01

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