电气自动化在楼宇自控系统中的应用

张娴

【摘要】近年来，随着我国经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的进步，与之相对应的我国的电气自动化技术也取得了很大的进步和发展。电气自动化技术在 自控系统中的应用已经变得越来越广泛了。电气自动化改变了过去以人为主的模式，这项技术不仅实现了楼宇控制系统的自动化管理，同时还能够提升楼宇的控制水平，方便了人们的生活。本文笔者结合自己多年来在这方面的研究所得，对于电气自动化在楼宇自控系统中的应用进行分析。

【关键字】电气自动化，楼宇，自动控制系统，应用分析

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

所谓的楼宇自动控制系统其实就是建筑设备的自动控制系统，这些建筑设备主要是指为楼宇提供风、水、电等的机器设备、比如说暖通空调设备、照明设备、通风设备等、通过采用电气设备的自动控制，就可以实现这些设备的合理利用和配合，从而达到节约人力、资源，实现节能。采用电气设备的自动控制还可以很大程度上保证电气设备的安全运行。在过去，楼宇的自动控制系统其实就是指暖通空调的控制系统，但是到现在，楼宇的自动控制系统已经不仅仅是指暖通空调了，还包括其他的设备，包括照明设备，通风设备等。现代的楼宇，电气设备的自动化已经是一种趋势，成为了建筑的必备系统。因此，笔者就在电气自动化在楼宇自动控制系统中的应用进行分析，希望对于该领域的研究具有一定的作用。

二．电气接地

电气接地是建筑物供配电系统设计中的重要组成部分，这关系到供配电的可靠性，现阶段的电气接地主要有两种方式：

1．TN—s系统

该系统就是一个由三相四线再加上PE而组成的系统。一般的建筑都会设有一个独立的供配电系统，该系统的特征主要是中性线和保护接地线除了可以再变压器的中性点进行共同接地之外，没有其他的接地了。而中性线是有电的，接地线没有电。这样一种接地系统具有很好和可靠地基准电位，该系统可以在智能建筑中使用，如果像计算机等电子设备没有特别的要求，该系统都是可以采用的。智能建筑物里德单项用电设备比较的多，这就使得单相负荷较大，两相负荷一般情况下不平衡，因此中性线是带有随机的电流的。

而且因为一般会大量的使用荧光照明，这些荧光照明产生的二三次谐波就叠加在了中性线上了，就会使中性线上的电流增加。如果将中性线接到设备的外壳上，就很有可能发生点击或者是火灾。如果将中性线和接地线都接到设备的外壳上，这样就会使危险增加，因为所有接到接地线上的电器设备都是带电的，就会使电击事故扩大。如果将中性线、接地线和直接接地线都接在一起的话，除了会发生上述的危险，还会是电气设备受到干扰而无法正常的工作。所以说，对于智能建筑来说，应该设置直流接地、交流工作接地和安全保护接地，这样才会比较的安全。

同时，一般的智能楼宇内都会设置的有静电防护的程控交换机房、计算机房以及消防房和报警控制室等，同时还会设置大量的容易道道电磁干扰的电气设备。因此在智能楼宇的施工中，应该要考虑到对于静电的防护。

2．TN—C—S系统

该系统主要由两个接地系统构成，在两个系统中，分界面就是中性线N和接地线PE之间的连接点。这种系统通常情况下用在智能建筑的供配电区域。在进户时采用TN—C系统，进户以后就变成了TN—S系统。而对于TN—C系统，笔者在上文中已经作了表述。TN—s系统的中性线和保护接地线在进户的时候共同接地以后，就不能再同其他的电气设备进行连接。在这个系统中，中性线一般会有电，而保护接地线没有电源，保护接地线所连接的设备外壳在该系统下正常运行时，一般就不会断电。这就可以得出，该系统就很好的提高了供配电的安全性和可靠性。而且，只要我们采取合理的措施使接地引线都从各自的一点引出，并且选择正确的电阻，那么该系统就可以很好的作为智能建筑的接地系统了。

三．电气保护

1.交流工作接地

所谓的交流工作接地就是指变压器上的中性线接地，中性线必须是铜芯的绝缘线。在配电中存在电位的接线端子，这些接线端子是不能外漏的，同时也不能同其他的接地熊进行混接，也不能同保护接地线进行混接。在高压供配电系统里，通过采用中性线接地的方式进行，就可以消除电弧接地过电压。同时中性线还可以防止零序电压发生偏移，并且可以很方便的使用单相电源。

2．安全保护接地

这就说将电气设备中没有电的金属部分同接地体之间进行很好的连接，将智能建筑中的金属设备同保护接地线连接起来，但是在这个过程中，不得同中性线连接。

在智能建筑中，需要进行安全保护接地的设备比较多，这些设备必须采取安全的接地措施，如果不这样，一旦人接触到这些设备就会发生触电事故。我们知道，当接地的电阻很小时，那么经过人体的电流就很小，几乎为零。通过采用接地保护措施，就可以达到这样的效果，即使人触到2这些设备的外壳，也不会发生安全事故。

3．屏蔽接地与防静电接地

在智能建筑中，进行屏蔽接地和防静电接地是一种比较安全的方法。此种方法就是讲设备的外壳同保护接地线相连，对于室内，也应该较多的用屏蔽接地的方式，同保护接地线进行连接。而防静电接地要求在干净的环境中进行，所有的电气设备外壳必须都同保护接地线进行可靠地连接，同时智能建筑中的接地装置的电阻越小就会达到更好的效果。

4．直流接地

在智能建筑中，一般有计算机。通讯设备以及自动化设备，当这些电气设备进行信息输入、信息传送、信号放大等这一系列的过程时，这些都是通过微电流快速进行的，而且这些设备之间一般是通过互联网进行工作的。所以，为了保证这些设备的稳定和正常工作，除了需要稳定的电源外，同时还要有一个基准电位。可以使用较大截面积的铜芯线作为引线，一端同基准电位连接，另一端用来接地。这个引线最好不要同保护接地线连接，更不能同中性线连接。

5．防雷接地

智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系玩，如通信自动化系统，火灾报警及消防联动控制系统，楼闭路电视系统等，以及他们相应的布线系统。这些电子设备及和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。因此智能化楼字的所有功能接地。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汁，接闪器采用针带组合接闪器．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，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，而且还能防止电磁十扰。

四．结束语

电气自动化在楼宇自动化系统中的应用十分的广泛，同时它的应用对于楼宇的自动化水平来说十分重要，并且可以方便控制和管理，是一种比较好的系统。

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[8]蒋冰; 李琪; 赵经政; 张贤宜 SLC-Ⅱ型水工试验流量自控系统中国铁道科学1985-07-02期刊

沈火金

【摘要】楼宇自控系统作为现代先进的科学技术，在很大程度上而言，建立在先进科学技术上的电气自动化工程对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。改革开放以来，我国的楼宇工程在先进的科技和快速增长的经济的促进下，已经取得了很大的发展成果，不仅仅为国民经济的增长创造了新的经济增长点，也为我国的广大居民的生活水平提高奠定了坚实的基础。笔者将结合多年的电气工作经验，从电气自动化在楼宇自控系统中的应用分析，并探究其贯彻落实的技术措施。

【关键字】电气自动化，楼宇自控系统，应用分析

中图分类号：TU976+.1 文献标识码： A 文章编号：

一、引言

楼宇自控系统中，电气自动化是运用电子技术、微机控制技术和计算机网络技术实现电气自动控制，是结合电气技术和计算机技术实现直接或间接程序控制，通过系统集成，实现自动控制电力系统运行和维护功能。集成化、智能化和综合化，以及故障时迅速自动反应是其显著特征。电气自动化为楼宇使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作及生活环境，并通过其强大的管理功能实现了设备运行优化，对供水、供电、空调等系统进行监测和控制，降低运营费用。随着社会经济和科学技术水平的日益增长，人们生活水平的提高，楼宇电气自动化在日常生活中的应用变得越来越普遍，建造一座现代化、智能型的楼宇，电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。

二、电气自动化在楼宇自控系统中的应用分析

随着社会的进步和人们生活水平的提高，我国的建筑行业有了新的发展，楼宇自控系统就是其中最为重要的组成部分之一。楼宇自控系统是针对楼宇内各种机电设备进行集中管理和监控的综合系统。楼宇控制系统主要包括空调新风机组、送排风机、集水坑与排水泵、电梯、变配电、照明等。在整个楼宇范围内，通过整套楼宇自动控制系统及其内置最优化控制程序和预设时间程序，对所有机电设备进行集中管理和监控。在满足控制要求的前提下，实现全面节能，用控制器的控制功能代替日常运行维护的工作，大大减少日常的工作量，减少由于维护人员的工作失误而造成的设备失控或设备损坏。

智能化楼宇的发展必然离不开电气自动化, 随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展, 高档智能化楼宇无疑已经成为当今楼宇界的主要发展方向。自然达到合理利用设备 ,在资源方面，人力的节省就有了楼宇设备的自动化控制系统。智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高, 是最怕受到雷击的部分。智能楼宇多属于一级负荷, 应该设计为一级防雷楼宇物, 组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。笔者将会从下面几个方面做出分析。

1.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—些金属构件，用PE连接起来，但严禁将PE线与N线连接。在现代楼宇内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，及—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没备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。在这种情况下，如果由于不规范的操作或者是不小心触及到整个电气设备的外部，很可能造成发生一些安全事故甚至会威胁到生命财产安全。一般而言，在一个并联的电路中，在每条支路的电流值在正常情况下会和电阻的大小成为反比，简单而言，就是接地的电阻越小，通过人体的电流也会越小，在正常情况下，通过人体的电流会比一般的接地电流要小很多倍，如果一些支线上电流的电阻很小时，那么，通过人体的电流一般都几乎可以忽略不计了。在实际的运行操作中，由于在接地过程中电阻会相对而言很小，接地短路电流会产生一定的压降，这个压降会比较小，故而，设备的外部对大地的电压相对很低，在这种情况下，如果人不小心触碰到这些电器设备的外壳时候，一般而言，人体所流过的电压会相对很低，一般不会产生危险。

2.在楼宇自控系统中，进行屏蔽接地和防静电接地是一种比较安全的方法。此种方法就是讲设备的外壳同保护接地线相连，对于室内，也应该较多的用屏蔽接地的方式，同保护接地线进行连接。而防静电接地要求在干净的环境中进行，所有的电气设备外壳必须都同保护接地线进行可靠地连接，同时智能建筑中的接地装置的电阻越小就会达到更好的效果。

3．在楼宇自控系统中，一般有计算机，通讯设备以及自动化设备，当这些电气设备进行信息输入、信息传送、信号放大等这一系列的过程时，这些都是通过微电流快速进行的，而且这些设备之间一般是通过互联网进行工作的。所以，为了保证这些设备的稳定和正常工作，除了需要稳定的电源外，同时还要有一个基准电位。可以使用较大截面积的铜芯线作为引线，一端同基准电位连接，另一端用来接地。这个引线最好不要同保护接地线连接，更不能同中性线连接。

4、在现代楼宇中，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。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房闻内，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净干燥的环境中，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。智能楼宇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；防静电阻一般要求≤l00Ω。

5、楼宇内有大量的电子设备与布线系玩，如通信自动化系统，火灾报警及消防联动控制系统，楼闭路电视系统等，以及他们相应的布线系统。这些电子设备及和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。因此智能化楼字的所有功能接地。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汁，接闪器采用针带组合接闪器．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，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，而且还能防止电磁十扰。

三、结束语

通过多年不断的发展和研究，电气的自动化在楼宇自控系统中的应用已经初具规模，电气自动化程度日渐加深，电气自动化水平逐渐提高，电气自动化在我国楼宇行业的应用和发展，为我国的楼宇行业的繁荣作出了重要贡献，但是从我国的整体工程楼宇电气自动化水平来看，依旧存在着很多问题，需要在今后的时间中进一步完善和改进，如此，可以更好的让先进的科学技术服务于社会主义经济建设和人民生活水平的提高。

参考文献：

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[4]于海英 浅谈电气自动化在楼宇自控系统中的应用 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2009年1期

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