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摘要:电气工程作为建筑工程施工的重要组成部分,其自动化技术水平的高低将直接影响着智能建筑的使用性能。电气自动化技术是一种较为先进、重要的技术,在建筑中广泛应用。本文主要对电气自动化的优势、电气自动化控制在智能建筑中的现状及应用进行了分析。
关键词:智能建筑;电气自动化;应用
1、智能建筑概括
智能建筑是依托现在信息产业的迅速发展而逐步发展起来的产业。其集网络技术、通讯技术、电子技术、自动控制技术和传感技术等先进技术于一身,以建筑为平台,提供系统的办公自动化、通讯网络化等服务,为人们生活工作提供安全、方便、环保的建筑环境。而电气技术在智能建筑中的应用也经过了电气化、自动化和智能化三个阶段的发展,成为智能建筑不可或缺的一部分。
2、电气自动化的优势
2.1安全性强
智能建筑应用自动化技术可以很好地提高系统的安全性,在系统对异常情况作出反应时,自动化也可以通过遥控模式远程遥控,从而最大限度地减轻故障对维修管理人员产生的伤害,将损失降到最低。
2.2高效监控
自动化技术渗入智能建筑后,工作人员可以在管理的过程中通过“采集一处理一反馈”模块对建筑进行数字化监控,将反馈得到的信息传到控制中心,从而实现电气自动化对智能建筑的高效实时控制,避免故障的发生。
2.3高联动性
建筑工程是涵盖配电、照明、消防、空调等系统的整体工程,过去的建筑工程常常因联动性低,在建设过程中因某一环节的缺漏而影响整体工程。但是当电气自动化作为技术融入各工作环节后,建筑工程环节之间的联动性就能明显提高,实现建筑体系统的自动识别、判断。
3、电气自动化技术在智能建筑中的主要应用
3.1TN—S系统的使用
TN—S系统主要是把保护接地线PE和中性线N严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加PE线的接地系统。保护接地线PE和中性线N除了在变压器的中性点有共同接地之外,这两条线之间不再设有任何电气的连接。所以智能建筑应当有电子设备的直流接地线路、安全保护接地线路、交流工作接地线路以及普通建筑物也应当具备的防雷保护接地线路。除此之外,因智能建筑的内部多数都设有防静电要求的计算机房、程控交换机房、火灾、消防报警监控室以及多个容易受到电磁波干扰的精密仪器设备,因此在智能建筑的设计与施工过程当中,还需要考虑建筑物的屏蔽接地线路和防静电接地线路的要求。
3.2TN—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接地系统明显提高了人及物的安全性。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。
4、防雷接地
智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统、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、闭路电视系统以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此,智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密、完整的防雷结构。智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,接闪器采用针带组合接闪器。避雷带采25×4(mm)镀锌扁钢在屋顶组成≤10×l0(m)的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接,外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。
5、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。
6、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。在现代建筑内,要求安全保护接地的设备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一些非带电导电设备与构件,均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时,其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。
7、屏蔽接地与防静电接地
在现代建筑中,屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PF线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。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。例如在相对湿度10%~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压,如果没有良好的接地,不仅仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤l0独立的安全保护接地电阻应≤4;独立的交流工作接地电阻应≤4;独立的直流工作接地电阻应≤4;防静电接地电阻一般要求≤10。
8、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人信息、传输信息、转换能量、放大信号、逻辑动作及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,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。
9、结语
电气自动化在智能建筑中可以利用科学技术对其进行自动控制,这成为了现代化建筑的重要标志。但是,该技术的广泛应用仍然面对着一些需要解决的困难,因此,建筑师要不断对自动化技术进行探索,促进智能建筑产业的不断进步。
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