楼宇智能化中电气自动化的应用研究

楼宇智能化中电气自动化的应用研究

昆明有色冶金设计研究院股份公司云南昆明650051

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摘要:通过对建筑及为人们服务的建筑设备进行智能化控制,可以实现建筑设备的合理利用。随着电气自动化技术的发展,将电气自动化运用到楼宇智能化中,有助于能源的节省和安全的保障。本文通过分析现阶段楼宇智能化中电气自动化的应用现状及意义,进一步探究电气自动化在楼宇智能化中的应用,以作为开展相关工作的参考。

关键词:楼宇智能化;电气自动化;应用

随着社会经济的发展,楼宇设备逐渐实现智能化,而且这种智能化发展已经成为现阶段楼宇建筑的发展方向。楼宇智能化包括了为建筑本身及为人们服务的多个建筑设备的自动化控制,如空调设备、照明设备、配电设备等。楼宇自动化的实现有利于节能减排、保障设备安全运行。电气自动化的不断发展使其成为楼宇自动化中不可缺少的一部分。楼宇智能化中电气自动化的应用可更大程度的提升电气设备利用率,其人性化设置可提高居住者的舒适程度。如今的自动化系统已不仅仅是空调系统的自动化,目前的自动化控制系统包括了所有可控的电气设备,电气自动化已经成为了楼宇智能化发展中不可或缺重要组成。

1.楼宇智能化中电气自动化的应用现状及意义

1.1楼宇智能化中电气自动化的应用现状

科技经济的进步使得人们生活水平逐渐提高,对于衣食住行的要求也越来越高,尤其是对于居住条件的要求。楼宇智能化是适应时代发展居住设备,而电气自动化作为楼宇智能化的重要部分,随着楼宇智能化发展得到了广泛应用,如排水系统、空调系统、电能系统等。电气自动化主要应用于控制居住环境,以便达到对于电气系统进行数字化控制,方便居民生活的同时节能环保。如在照明设置方面的对人体感应设置、智能开关等这些设置可以有效提高工作效率且满足低碳环保要求。为满足智能化发展需要,建筑设计者应不断更新自动化技术并优化建筑设置,实现建筑功能的多样化及智能化,为居民提供更便捷的居住环境。

1.2电气自动化应用于楼宇智能化中的意义

首先,通过电气自动化的应用实现了对于楼宇设备和系统的全方位监控。电气自动化可以对楼宇系统中的每一个设备实施全面监控,这对于楼宇系统实现智能化具有重要意义。对于分布在楼宇各个部位的各种电气设备,电气自动化可以对这些设备进行数字化监控,并通过统一管理而达到高效管控的目的。其次,电气自动化的使用可加强楼宇联动性。所谓联动性就是电气技术可以将楼宇中的各部分进行有效连接,实现各个系统间的有机结合,使整个楼宇的电气系统成为一体。这样的连接可以加强系统间的联系,从而提高楼宇系统的使用性能。最后,电气自动化可提升楼宇设备的安全性。如果楼宇设备是人为操作电气系统,当出现失误情况时,将引起严重的设备故障甚至影响整个电气系统的正常运行。电气自动化可以有效避免上述情况的发生。经过计算机精确计算后准确输入指令,自动化程序开启后将由它来完成对楼宇电气系统的控制。这种方法有效保证了系统的安全运行,减小由于断电等事故给居民人身安全带来的威胁。

2.电气自动化在楼宇智能化中的应用

电气自动化在楼宇智能化系统中的新风系统、送风排风系统、空调系统等方面都有应用,这些应用的开展主要是围绕电气接地和电气保护这两个方面进行。

2.1电气接地

电气接地是电气自动化应用中的重要系统,也是保障配供电系统安全稳定的基础。主要的接地系统有三种。第一,TN-C接地系统。TN-C系统是由一根保护中性接地线和三根火线组成的三相四线接地系统。由于中性线和接地线合二为一,当单项负荷增加至过大时,产生三相负荷不均衡现象,导致外壳电压较低,增加的火灾及电击事件的发生率。此外,由于这种系统不具备剩余电流保护器,对于电流事故的预防措施无法开展,故这种系统在低压配电系统中较为多见。第二,TN-S接地系统。TN-S系统是将TN-C系统中的PE线进行强化,形成三根火线、一根中性线、一根接地保护线的三相五线制接地系统,其中中性线与接地线同时接地且相互之间无干扰。PE线零线正常情况下不带电,当发生故障时故障电流从PE线流过,此时PE线与设备外壳形成一个小的短路电流继而及时切断电源,实现保护作用。因此,TN-S系统具有安全性高的优点,可有效减小由三相系统带来的麻烦。第三,TN-C-S接地系统。将TN-C系统与TN-S同时用在电气接地系统中,TN-C用于进户前TN-S用在进户后,为避免中性线与接地线发生电气连接情况,以中性线与接地线为分界。这样就能够有效降低设备的对地电压,最大程度的降低楼宇电气设备的电压风险。通过TN-C系统与TN-S系统的完美组合实现电气设备稳定性的保障及人员安全性的控制。

2.2电气保护

楼宇智能化电气保护主要包括交流直流工作、安全保护、防静电保护、防雷保护等。首先,交流直流工作。为保证楼宇中高端电子化设备的信息传输工作的稳定运行,在楼宇直流接地系统中采用横截面积大的铜芯绝缘电子自动化设备,并将设备同时与基准电位和直流电输送接地中的非中性线连接。而交流接地是为保证三相电压的均衡,将变压器的中性线铜芯接地,其作用是负责特殊电气设施的接地工作,防止电压不稳情况的出现。其次,防雷保护。防雷保护接地是为了避免雷雨天气对电子设备的干扰,对楼宇设备及线路进行防雷保护接地,并建立严密的防雷结构。例如在楼宇顶部设置的镀锡扁钢网格作避雷带,并与接地线、受累设置等其它防雷设备连接,形成严密的多层屏蔽防雷体系。当受到雷电袭击时,楼宇和接地线与大地之间形成接地系统,达到防雷效果,从而减小对于楼宇整个电子系统的影响。最后,安全接地保护。电气设备中大部分由金属组成,如果没有将带电的各个金属部分安全接地,将导致设备外壳带电,造成设备的损坏甚至是人员触电事件的发生。因此,对于楼宇中无论是强电还是非带电导电构件,都需要使用保护接地线连接进行安全保护接地。经过接地保护后,虽然设备外壳可能仍然有电流,但此微小电流不会对人员造成威胁,有效保障了电气运行的稳定及居民的人身安全。

2.3电气自动化在楼宇智能化中的应用要点

在实践中,要充分实现现代楼宇智能化中电气自动化系统的丰富功能,应首先建立一套完整的数字控制体系,这是控制技术实现的应用基础,可通过KVM、CATS等模式实现设备与控制机房的链接,同时建立远程管理中心与本地控制台结合运行的双重管理模式,提高数控体系的可调节性。其次,应建立科学的配电系统,采用三级或多级配电,尽可能优化其配置。再次,应参考不同楼宇结构类型、功能布局以及电气设备等方面的具体情况合理选用自动控制系统,目前电磁感应自动控制系统应用最为广泛,该系统采用远距离感应器现实触点,通过电磁换向阀控制电气设备的开关等操作,并通过其内置的地址编码,精确地区分各个部件。

3.总结

科学技术在不断地更新发展,楼宇建筑也向着智能化发展前进着。由于电气自动化的众多优势,其在楼宇智能化中的作用也越来越明显。因此,加强电气自动化的研究及应用对于提升楼宇智能化性能来说至关重要。只有通过电气自动化将智能化设备进行合理配置,才能确保楼宇设备正常安全的运行,实现楼宇智能化的长久发展,为人们提供更加舒适美好的居住环境。

参考文献

[1]符明.电气自动化在楼宇智能化方面的应用[J].价值工程,2015,34(35):87-88.

[2]阙文勇,胡炳,邵人及等.基于综合监控系统平台的楼宇EMS功能实现[J].电气自动化,2013,35(1):79-81.

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