電氣自動化在樓宇智能化中的應用

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【摘要】電氣自動化技術及其設備在國民生產中各個部門和領域已得到了廣泛應用,文中闡述其在樓宇智能系統中的應用。

【關鍵詞】電氣自動化;樓宇;智能化

【Abstract】Electrical equipment and automation technology in the national production of various departments and areas have been widely used,the text set out in its buildings in the application of intelligent systems.
【Key words】Electric automation;Buildings;Intelligent

電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現機械的自動化,讓機械部分脫離人類的直接控制和操作自動實現某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展,也有利于提高電氣設備運行的智能化水平,對改造電氣設備系統,增強控制系統穩定性,加快生產效率都有重大意義。“樓宇智能化”通常包括建筑自動化、通訊自動化、辦公自動化等多個方面,隨著我國國民經濟的迅猛發展和“數字奧運”的提出,高檔智能化建筑已成為當今建筑的主流。

樓宇自控系統是建筑設備自動化控制系統的簡稱。建筑設備主要是指為建筑服務的、那些提供人們基本生存環境(風、水、電)所需的大量機電設備,如暖通空調設備、照明設備、變配電設備以及給排水設備等,通過實現建筑設備自動化控制,以達到合理利用設備,節省能源、節省人力,確保設備安全運行之目的。前些年人們提到樓宇自控系統,主要所指僅僅是建筑物內暖通空調設備的自動化控制系統,近年來已涵蓋了建筑中的所有可控的電氣設備,而且電氣自動化已成為樓宇自控系統不可缺少的基本環節。在樓宇自控系統中,電氣自動化系統設計占有重要的地位。

1 TN-S系統

在建筑物供配電設計中,接地系統設計占有重要的地位,因為它關系到供電系統的可靠性,安全性。尤其近年來,大量的智能化樓宇的出現對接地系統設計提出了許多新的內容。TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統。通常建筑物內設有獨立變配電所時進線采用該系統。TN-S系統的特點是,中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點共同接地外,兩線不再有任何的電氣連接。中性線N是帶電的,而PE線不帶電。該接地系統完全具備安全和可靠的基準電位。只要象TN-C-S接地系統,采取同樣的技術措施,TN-S系統可以用作智能建筑物的接地系統。如果計算機等電子設備沒有特殊的要求時,一般都采用這種接地系統。

在智能建筑里,單相用電設備較多,單相負荷比重較大三相負荷通常是不平衡的,因此在中性線N中帶有隨機電流另外,由于大量采用熒光燈照明,其所產生的三次諧波疊加在N線上,加大了N線上的電流量,如果將N線接到設備外殼上,會造成電擊或火災事故;如果在TN-S系統中將N線與PE線連在一起再接到設備外殼上,那么危險更大,凡是接到PE線上的設備,外殼均帶電;會擴大電擊事故的范圍;如果將N線、PE線、直流接地線均接在一起除會發生上述的危險外,電子設備將會受到干擾而無法工作。因此智能建筑應設置電子設備的直流接地,交流工作接地,安全保護接地及普通建筑也應具備的防雷保護接地。此外,由于智能建筑內多設有具有防靜電要求的程控交換機房,計算機房消防及火災報警監控室,以及大量易受電磁波干擾的精密電子儀器設備,所以在智能樓宇的設計和施工中,還應考慮防靜電接地和屏蔽接地的要求。

2 TN-C-S系統

TN-C-S系統由兩個接地系統組成,第一部分是TN-C系統,第二部分是TN-S系統,分界面在N線與PE線的連接點。該系統一般用在建筑物的供電由區域變電所引來的場第7期李坤:電氣自動化在樓宇智能化中的應用97所,進戶之前采用TN-C系統,進戶處做重復接地,進戶后變成TN-S系統。TN-C系統前面已做分析。TN-S系統的特點是:中性線N與保護接地線PE在進戶時共同接地后,不能再有任何電氣連接。該系統中,中性線N常會帶電,保護接地線PE沒有電的來源。PE線連接的設備外殼及金屬構件在系統正常運行時,始終不會帶電,因此TN-S接地系統明顯提高了人及物的安全性。同時只要我們采取接地引線,各自都從接地體一點引出,及選擇正確的接地電阻值使電子設備共同獲得一個等電位基準點等措施,因此TN-C-S系統可以作為智能型建筑物的一種接地系統。

3電氣保護

3.1交流工作接地

工作接地主要指的是變壓器中性點或中性線(N線)接地。N線必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子,等電位接線端子一般均在箱柜內。必須注意,該接線端子不能外露;不能與其它接地系統,如直流接地,屏蔽接地,防靜電接地等混接;也不能與PE線連接。在高壓系統里,采用中性點接地方式可使接地繼電保護準確動作并消除單相電弧接地過電壓。中性點接地可以防止零序電壓偏移,保持三相電壓基本平衡,這對于低壓系統很有意義,可以方便使用單相電源。

3.2安全保護接地

安全保護接地就是將電氣設備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內的用電設備以及設備附近的一些金屬構件,用PE線連接起來,但嚴禁將PE線與N線連接。

在現代建筑內,要求安全保護接地的設備非常多,有強電設備、弱電設備以及一些非帶電導電設備與構件,均必須采取安全保護接地措施。當沒有做安全保護接地的電氣設備的絕緣損壞時,其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險。我們知道:在一個并聯電路中,通過每條支路的電流值與電阻的大小成反比,即:接地電阻越小,流經人體的電流越小,通常人體電阻要比接地電阻大數百倍經過人體的電流也比流過接地體的電流小數百倍。當接地電阻極小時,流過人體的電流幾乎等于零。實際上,由于接地電阻很小,接地短路電流流過時所產生的壓降很小,所以設備外殼對大地的電壓是不高的。人站在大地上去碰觸設備的外殼時,人體所承受的電壓很低,不會有危險。加裝保護接地裝置并且降低它的接地電阻,不僅是保障智能建筑電氣系統安全,有效運行的有效措施,也是保障非智能建筑內設備及人身安全的必要手段。

3.3屏蔽接地與防靜電接地

在現代建筑中,屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護方法。可將設備外殼與PE線連接;導線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接;室內屏蔽也應多點與PE線可靠連接。防靜電干擾也很重要。在潔凈、干燥的房間內,人的走步、移動設備,各自磨擦均會產生大量靜電。例如在相對濕度10~20%的環境中人的走步可以積聚3.5萬伏的靜電電壓、如果沒有良好的接地,不僅僅會產生對電子設備的干擾,甚至會將設備芯片擊壞。將帶靜電物體或有可能產生靜電的物體(非絕緣體)通過導靜電體與大地構成電氣回路的接地叫防靜電接地。防靜電接地要求在潔靜干燥環境中,所有設備外殼及室內(包括地坪)設施必須均與PE線多點可靠連接。智能建筑的接地裝置的接地電阻越小越好獨立的防雷保護接地電阻應≤10Ω;獨立的安全保護接地電阻應≤4Ω;獨立的交流工作接地電阻應≤4Ω;獨立的直流工作接地電阻應≤4Ω;防靜電接地電阻一般要求≤100Ω。

3.4直流接地

在一幢智能化樓宇內,包含有大量的計算機,通訊設備和帶有電腦的大樓自動化設備。在這些電子設備在進行輸入信息,傳輸信息,轉換能量,放大信號,邏輯動作,輸出信息等一系列過程中都是通過微電位或微電流快速進行,且設備之間常要通過互聯網絡進行工作。因此為了使其準確性高穩定性好,除了需有一個穩定的供電電源外,還必須具備一個穩定的基準電位。可采用較大截面的絕緣銅芯線作為引線一端直接與基準電位連接,另一端供電子設備直流接地。該引線不宜與PE線連接,嚴禁與N線連接。

3.5防雷接地

智能化樓宇內有大量的電子設備與布線系統,如通信自動化系統,火災報警及消防聯動控制系統,樓宇自動化系統保安監控系統,辦公自動化系統,閉路電視系統等,以及他們相應的布線系統。這些電子設備及布線系統一般均屬于耐壓等級低,防干擾要求高,最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會使電子設備受到不同程度的損壞或嚴重干擾。因此智能化樓宇的所有功能接地,必須以防雷接地系統為基礎,并建立嚴密,完整的防雷結構。智能建筑多屬于一級負荷,應按一級防雷建筑物的保護措施設計,組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

[參考文獻]
[1]毛臣健.電氣自動化專業拓展-樓宇智能化方向[J].新課程研究(職業教育),2007,(10),16.
[2]梁寧波.淺析人工智能在電氣自動化控制中的應用[J].黑龍江科技信息,2008,(05),48.

作者: 來源: 發布時間:2012年04月05日
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