试析电气自动化在楼宇智能化中的应用

随着社会经济的快速发展以及科学水平的提高,电气自动化在人们生活中的应用日益广泛。尤其对于现代化、智能化楼宇发展来说,更离不开电气自动化的支持作用。在智能化楼宇中,电气自动化系统将对整个建筑的机电设备发挥能量作用,如建筑给排水系统、空调系统、照明系统、供配电系统、电梯系统等,以此发挥自动化遥控与监测功能,提升楼宇管理水平,减少设备发生故障的可能性,降低运营成本与维护成本。实现电气自动化在智能楼宇中的应用,可将建筑中的各种机电设备信息实行分类、判断、归档及处理,通过科学的控制手段,实现系统设备的集中监控与管理,确保机电设备有条不紊地运行;创设舒适、安全、高效的运行环境,控制电力系统造价,减少日常管理与能耗费用,实现系统运行的效率最大化,进而发挥智能楼宇管理优势,确保投资回报率。

楼宇智能化中的设备监控,是整个建筑电气自动化的重要一部分,对整体机电设备的检测与控制发挥作用,确保设备正常运行,并处于最佳状态。

1TN-S系统

在TN-S系统中,将中性线(N)与保护接地线(PE)分开布置,属于低压配电系统的一部分,即三相四线接地系统。对于中性线(N)与保护接地线(PE)结合方式来说,除了具备变压器中性点的一般特征,二者无需额外的电气连接。在系统正常运行情况下,PE线不带电,而中性线则带电。这一接地系统的基准电位相对安全、可靠,不允许出现PE线断线现象,设备的金属外壳与PE线连接,提高安全性与可靠性。因此,选择将TN-S系统作为智能楼宇中的电气接线系统,其中单相用电的设备比较多,且负荷量大,如果采取三相负荷,往往出现不平衡现象,因此在中性线中,应设置随机电流。另外,由于建筑中多采取荧光灯作为照明设备,其中产生三次谐波,在N线中叠加,再加上较大的电量作用,如果在设备外壳连接N线,极易引发电击事故或者火灾事故。

在TN-S系统中,如果先将N线和PE线连接,然后再接入设备外壳,将增大危险可能性。因此可以说,所有连接到PE线中的设备,外壳都带电,都可能引发电击事故;而且N线与PE线连接,再加上直流接地方式,除了增加发生事故的可能性,还会对电子设备的正常运行造成干扰。鉴于此,楼宇智能化建设中,适宜采取直流接地、交流工作接地形式,再加上安全保护、防雷保护等措施保障。另外,在智能楼宇中,还存在对防静电要求较高的计算机房、程控交换机房、消防与火灾报警室以及大量的精密电子仪器等,因此电气自动化在楼宇智能化中的应用,还应考虑到防静电接地以及屏蔽接地等要求。

2TN-C-S系统

该系统主要由两大接地系统构成,即TN-S系统与TN-C系统,其分界面处于N线和PE线的连接位置。在TN-C-S系统中,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。

3直流接地系统

在一座智能楼宇中,包含了大量的通信设备、计算机、自动办公系统等。通过电子设备实现信息输入、传输、能量转换、信号放大以及逻辑动作等一系列过程,都需要微电流或者微电位的支持,同时设备与设备之间通过局域网、互联网开展工作。因此,为了确保信息传输的安全性、稳定性、准确性,除了对供电电源要求较高之外,还应具备基准电位。引线可采取截面较大的绝缘铜芯线,一端与电子设备进行直流接地,另一端则连接到基准电位。这种引线形式不能直接连接到PE线或N线上。

4交流接地系统

工作接地主要指,变压器中的中性线或者中性点接地形式。其中中性线必须为绝缘铜芯线。在配电过程中,存在各种电位接线端子,一般将等电位接线端子置放在箱柜中。应该注意的是,该接线端子不能暴露在外边,且不与其他接地系统混接,如屏蔽接地、直流接地或者防静电接地等;也不能与PE线混接。在高压系统中,应用中性点接地方式,便于接地继电保护动作的应用,并可消除单相电弧接地过高压现象。对于中性点接地方式,可避免出现零序电压偏移现象,确保三相电压的相对平衡。

5安全保护接地

所谓安全保护接地,主要将机电设备中不带电的金属部分和接地体之间进行较好的连接。也就是对楼宇中的用电设备或者楼宇设备的金属构件,利用PE线连接。但应该注意,严令禁止N线和PE线的连接。在智能化楼宇中,对安全保护接地有需求的设备比较多,包括各种强电设备、弱电设备、非带电导电设备等。对于没有进行安全保护接地处理的电气设备,一旦发生绝缘损害,则外壳可能带电,造成人身电击伤害或者财产损失。众所周知,在并联电路中,每一条支路中通过的电流值和电阻成反比,也就是说,接地电阻越小,经过人体产生的电流也就越小。一般人体中的电阻与接地电阻相比,约大于数百倍;而经过人体的电流与接地电流相比,则小于数百倍。当接地电阻降为最低状态,那么人体中流过的电流接近零。实际上,由于接地电阻非常小,当接地短路电流流过时,压降也会降低,因此设备外壳对大地的电压也十分有限。当人站在大地中,接触设备外壳,由于人体受到的电压极小,则不会产生危险。通过加装接地保护设备,同时减少接地电阻,既可保障智能建筑的电气安全,也可确保设备稳定运行,保障设备与人身安全。

由上可见,本文结合笔者实际工作经验,对电子接地系统以及电气自动化在楼宇智能化中的应用进行阐述。通过应用电气自动化设备,确保楼宇各种用电设备的安全、稳定运行,节约能耗与费用。因此,电气自动化技术在现代化楼宇中应用非常广泛,并将成为房地产业未来发展建设的必然趋势。

参考文献

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