浅谈建筑设计领域中电气工程自动化的应用

安荣平

摘要：在经济发展的带动下，人们的生活水平不断提高，对于居住环境的要求也越来越高。在现代化建筑中，电气工程的作用是十分巨大的，而电气工程的自动化程度，不仅关系着居住的舒适度，更直接影响着建筑工程的整体使用性能。本文结合电气工程自动化的特点，从电气接地系统、电气保护系统以及在线监测系统三个方面，对电气工程自动化在建筑设计领域的应用进行了分析和探讨。

关键词：建筑设计领域;电气工程自动化;应用

0引言

社会经济的发展带动了科学技术的进步，也使得电气自动化技术得到了飞速发展。从目前来看，我国的电气工程自动化技术与国外先进技术相比，仍存在着较大的差距，需要相关技术人员的不断努力。在建筑工程中，电力工程有着非常重要的作用，对于建筑的设计结构、功能等都存在较大的影响。因此，在建筑设计领域，做好电力工程自动化设计，是保证建筑工程中的所有电器设备正常运行的前提，是十分重要的。

1电气工程自动化概述

电气工程自动化，全程电气工程及其自动化，主要涉及电力电子技术、计算机技术、网络控制技术、机电一体化技术等多个领域，是一门综合性较强的学科，与人们的日常生活以及社会工业生产密切相关，因此虽然属于电气信息领域的新兴学科，但是目前己经得到了相对成熟的发展，作为高新技术产业的重要组成部分，被广泛地应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着日益重要的作用，可以说，小到一个开关的设计，达到航天飞机的研究，都有着电气工程自动化技术的身影。电气工程自动化技术的主要特点包括：强弱电结合、机电结合、软硬件结合、元件与系统结合、电工技术与电子技术结合等。

2电气工程自动化在建筑设计领域中的应用

电气工程自动化在建筑设计领域中的应用，主要表现在以下几个方面：

2.1.电气接地系统

2.1.1 TN-S系统

TN-S系统是指电源中性点直接接地时，电气设备外漏可导电部分通过零线接地的接零保护系统，属于接地系统的一种。在该系统中，中性线和保护线是分开的，换言之，该系统是由PE线和一个三相四线组合起来的接地系统。通常情况下，该系统适用于建筑工程项目中，需要设立单独的变配电所的情况，其优势在于，PE线不导电，而中性线N属于外漏可导电，两者独立分开，以变压器的中性点为接地点，其余没有任何连接，PE线本身即不存在电流，也没有对地电压，因此具有较强的安全性。一般来说，TN-S系统多用于抵押供电系统的工业建筑和民用建筑，如果要在智能建筑中使用，则必须对其充分考虑，避免单相用电负荷较大以及三次谐波等对于系统安全性的影响。

2.1.2TN-C-S系统

TN-C-S系统是由TN-C和TN-S两个接地系统组合而成的，在中性线N线与保护线PE线的连接点位置，设计分界面，通常用于从区域变电所引用电力能源的建筑工程中。在对系统进行设计应用时，首先需要采用TN-C系统，在进户前，进行接地处理，然后转变为TN-C与TN-S系统进户。与TN-S系统一样，由于N线与PE线在连接点后是独立分开的，因此电气设备的外壳和部件在与PE线连接时，都是没有电流的，从而保证了系统和设备的安全。

2.电气保护系统

2.1交/直流接地保护

在配电箱柜中，存在具有辅助配电功能的等电位接线端子，在对其进行安装时，需要注意：其一，端子必须处于箱柜中，不能暴露在外;其二，不能与屏蔽接地等其他接地系统混接;其三，不能与PE线连接。通过中性点接地的方法，可以确保接地保护在高压系统中的有效运行，并清除单相电弧接地过电压，同时有利于三相电压的平衡。在智能建筑中，由于大量自动化电子设备的存在，在运行过程中，微电流和电位会进行快速频繁的变换，因此，确保供电电源和基准电位的稳定，对于设备的安全稳定运行是十分重要的。

2.2屏蔽接地与防静电接地

电磁干扰对于电气设备的影响同样是十分巨大的，应该引起相关人员的重视。针对电磁干扰的预防，可以通过在电气工程自动化设计中添加屏蔽及其接地来实现。而在对屏蔽接地进行设计时，可以将屏蔽管路的两头，以PE线进行连接，从而实现导线的屏蔽接地。如果设备的运行环境中相对吸毒较低，或者人体活动较为频繁，都会产生大量的静电，这些静电聚集在一起，会对设备的运行安全造成影响，需要将设备与PE线进行多点连接，以实现防静电接地。

2.3防雷接地

防雷接地是电气保护的重要组成部分，其设计必须严谨、全面。在智能建筑中，各种电子布线系统和电器设备众多，一旦受到雷击的影响，会引发严重的后果。因此，要切实做好防雷接地工作，运用针带组合接闪器，镀锌扁钢避雷带进行接地配置。在屋顶、钢筋柱头、外墙金属部件等位置，设置相应的防雷措施，形成一个网络，然后通过建筑主体的钢筋，与防雷系统连接，确保防雷体系具有多层屏蔽功能，对雷击和干扰进行有效预防。

3.在线监测系统

在线检测系统的作用，主要是为相关技术人员提供准确数据，使其可以及时发现设备中存在的故障和异常情况，对故障进行有效处理。在线检测系统性的自动化设计，主要包括：

（1）绝缘监测：对于电力设备而言，绝缘性能直接关系着其运行安全，做好设备的绝缘监测是十分重要的。从目前的技术条件分析，绝缘监测系统一般都是使用绝缘子挂网运行，使得电力工作人员可以随时了解设备的绝缘性能，确保电气设备运行的稳定性。

（2）雷击监测：雷击监测是在线监测系统的重要组成部分，需要根据电气设备的结构，对雷击监测系统进行准确规划设计。雷击监测常用的方法主要是安装避雷器或者避雷针、避雷网等，以保护电气设备免受雷击的影响。

（3）环境监测：自然环境对于电气设备以及输配电线路的影响同样是十分巨大的，需要切实加强环境监测工作，并采取相應的防护措施，确保设备的正常运行。一般来说，环境监测的对象包括温度、湿度等可能对设备的性能造成不良影响的因素，在发现异常工况后，可以向监控中心传递异常信号，通知技术人员进行及时处理。

4检修方面自动化技术的应用

电气设备的功能五花八门，电气设备故障也更加地复杂、多样，给设备检修人员带来了不少难题。但如今，随着电力研究程度的不断提高，在设备状态维修中引入了许多自动化辅助技术，使设备检修人员的工作变得更加轻松，同時也提高了相关工作的效率。

4.1传感技术的应用

在检修工作中传感技术是获取数据的有效手段。利用安装在电气设备的传感器对设备状态信号进行监测，从而为设备故障的判定提供准确的数据。另外传感技术能将设备监测范围进一步扩大，可以准确地监测到建设范围内的所有数据，有助于提高建筑领域的电气自动化水平。

4.2通信技术

在工程内部，电气设备的型号、类别、数量都比较复杂。进行状态维修工作时，必须将设备异常数据及时反映到控制中心，使得工作人员可以及时制定、实施维修方案，例如利用CPS，CDMA，GMS等系统将相关数据传输。应用信息传输技术可以将电气工程运行状态反映给控制中心，实现电气设备的实时监测。

4.3计算技术

通过传感器可以对数据进行监测，维修人员还需要对监测到的数据进行加工处理、筛选出最有价值的设备感应数据，以保证往后故障维修工作的准确性、针对性。一般来说数据处理都会利用到计算机，通过计算机的数据处理功能完成数据的收集、分析与处理等。比如利用计算机技术对监测到的信数据进行自动化处理。

5结语

总而言之，在建筑设计领域，电气工程的自动化设计是十分重要的，直接影响着建筑的整体性能。在城市化进程不断加快，建筑行业飞速发展的现在，相关技术人员应该加大对于电力工程自动化技术的研发力度，确保其功能的有效发挥，推动我国建筑行业的持续稳定发展。

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