浅谈电气自动化在楼宇自控系统中的应用

浅谈电气自动化在楼宇自控系统中的应用

孙广明

身份证23010619730126xxxx

摘要：随着人们生活水平的不断提高，对住宅的要求也在不断提高。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境（风、水、电）所需的大量机电设备，如暖通空调设备，照明设备、变配电设备以及给排水设备等，通过实现建筑设备自动化控制，以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，确保设备安全运行之目的。自控系统主要是对建筑内可控的设备进行调节，是现代建筑不可缺少的—部分。

关键词：电气自动化；建筑；楼宇应用

随着社会科技以及计算机技术的不断发展，自控系统被逐渐应用与建筑设备中。在其中，我们需要理解两个方面，即自控系统和建筑设备。过提高楼宇住宅安全防范、物业管理、以及信息智能服务等方面的综合自动化水平，使住宅用户得到一个安全舒适方便快捷起居工作学习的良好环境。

1.楼宇自控系统概述

所谓的自控系统其实就是建筑设备的一种自动化控制系统，而建筑设备通常则是指那些能够为建筑所服务或者能够为人们提供一些基本生存环境所必须要用到的设备，在现代的房屋建筑中，随着人们生活水平的不断提高，这些设备也越来越多，在居民家中通常都会应用到空调设备和照明设备以及变配电设备等，而这些设备都能够通过一定的科学技术和手段来这些设备的自动化控制，从而就能够将这些设备更加合理利用，与此同时，将这些设备实行自动化管理不仅能够节省大量的能源资源以及人力物力，还能够使这些设备更加安全稳定的运行。

2.电气接地

在电气自动化应用中，电气接地占有极其重要的地位，接地系统关系整个供配电的稳定性与可靠性，是保障系统安全的基础。随着楼宇智能化的发展，电气自动化给楼宇接地系统带来了新的改变，增加了新的内容。目前主要有TN—S、TN—C和TN—C—S三种电气接地系统。

TN-S系统，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。

TN—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一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系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电，因此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—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。

3.电气保护

3.1电流工作接地

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。

3.2安全保护接地

安全的接地就是把设备无电的金属部位与地体连接起来。也就是把大楼内电子设备和一些金属构件，用PE线相结合，但不能把PE线和N线结合。我们要明白，接地后的电阻越小，流过人体的电流就越小，反之就会直接给人体带来伤害，接地的电阻达到极限时，流经人体的电流就几乎等于零。所以，在对设备的安全处理上，重要的环节就是要把设备接地的电阻降到最小，使得设备更加安全，无法对人类造成伤害。

3.3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PE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。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35万伏的静电电压、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≤10Ω；独立的安全保护接地电阻应≤4Ω；独立的交流工作接地电阻应≤4Ω；独立的直流工作接地电阻应≤4Ω；防静电接地电阻一般要求≤100Ω。

3.4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，两设备之间常要通过互联网络进行工作。由干智能化楼宇中有大量的电子设备，在计算机、自动化设备、通讯设备等电子设备中输入、传输、输出信息或是放大信号等操作都以微电位或者是微电流进行，需要依靠直流工作接地使其基准电位和供电电源保持稳定，以提高其操作的准确性和稳定性。需要注意的是，直流工作接地不宜与保护接地线连接，更不能与中性线连接。

3.5防雷接地

有很多的布线系和电子设备会存在于智能化的楼宇中，例如，火灾报警系统、消防联动系统和通信自动化系统等，耐压等级低为这些电子设备的主要特征，有着较高的防干扰规定，雷击是最担心的问题。防雷为目的的接地就是防雷接地，在智能化楼宇系统中防雷设备一般设置在建筑物的顶端，内部设有受雷装置，引下线和接地线三个装置，楼宇内的大量，电子通信设备还有监控办公自动化系统接地都会受到雷击的干扰，一旦遇到雷击，信息系统的运行就会中止甚至会导致整个电子系统的损坏，所以设置防雷接地系统是很有必要的，应按一级建筑物的防雷措施进行设计，自然导体的防雷接地的引下线利用整个楼宇中的各楼层钢筋与大地相连接，楼内屋面金属构件和外墙所有的金属构件都应该与防雷系统连接，这样可以有效的防止雷击对室内设施的影响。

4.电气自动化在楼宇自控系统中应用注意项

电气自动化在楼宇自控系统中的正常应用，离不开有效的日常维护。当操作站电脑显示网络控制器离线（OFFLINE）时，可按以下方法检查：检查中控室至网络控制器之间的连线是否正常；检查网络控制器的电源是否正常；检查网络控制器E的灯关闪烁是否有红灯，及通讯灯是否在交替闪烁；如果以上三项均为正常，则有可能是设备本身出现故障，请与设备售后联系。温度传感器返回的电阻值与温度的对应表可在设备所附的产品说明书中查到。当在操作站电脑上发现有现场温度值不正常时，则可按照下列方式检查：在现场控制箱中找到相应端子，将返回信号线除下并测量其电阻值，检查相应的温度值是否正确；如正确，则见下项；按照控制箱图纸的接线检查有关接线是否有问题，如查不出问题，则问题可能出现在控制器，请与设备售后联系。

5.结语

目前我国正处于全面实现高科技化、工业化以及信息化的崭新时代,而电气自动化将会给我们带来社会发展的稳定与进步和现代化生产效率的极大提高。

参考文献

[1]何适.探讨电气自动化控制系统在智能楼宇中的应用及注意事项[J].建筑工程技术与设计,2015(16).

[2]孙桂芝,张峰,王维刚.探讨电气自动化在楼宇自控系统中应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015(20).