论述电气自动化在建筑工程中的运用

岳克友 岳焕英

【摘要】随着科学技术的发展，电气自动化技术在建筑工程中应用范围十分广泛，TN-S和TN-C-S接地系统的应用使现代建筑中的电气化设备更加的专业化和技术化，本文通过对于电气自动化在建筑接地中的应用进行阐述，望广大电气自动化工作人员给予指导。

【关键词】电气接地；自动化系统；控制保护

现阶段，建筑工程的发展十分迅猛，建筑工程的结构形式也朝着智能化的方向发展，越来越多的电气设备安装到建筑物当中，这使接地的设置十分重要，下面我针对几种常见的接地系统进行分析。

1、TN-S和TN-C-S

现代建筑多配备独立变电设备，所以就需要应用到TN_S系统，TN-S系统是由三相四线和PE线相五个部分组成的接地系统，该系统对于中线和接地线的保护是有效，除了在变压器中性点中进行接地外，其它形式不需要使用電器连接线。智能建筑中大多是大功率设备，并且多应用单相电，这就造成单相电的负荷较大，同时大型亮化设备的使用容易形成三次谐波叠加，如果这种谐波发生叠加对于线路的电流会造成很大的影啊，容易酿成电机起热和或者线路温度过高。如果在将PE线接入设备，将会留下更大的安全隐患（PE接触设备后会在外壳形成电流），在加上直流地线的影响，将会造成电子设备不能正常共作。所以，在智能建筑中还应针对直流、交流、安全保护等现象进行合适的防电机、雷击保护措施。智能建筑中常见的电气设施有信号交换机房、消防设施、火灾报警监控室、计算机房等。这些设施容易产生电磁波形成干扰，因此需要采用TN-S系统，其主要性能可以降低电磁波的干扰，还可以起到一定的防静电及屏蔽接地的作用。

TN-C-S系统则是由TN-C和TN-S两套系统组成，这两套系统分别负责对中性线和PE线进行连接，这种连接形式适合建筑物中的变电设施来使用。线路未进户前采用TN-C进行接地，入户后采用TN-S系统。这两种系统的特点在于对中心线和PE线进行共同接地后，能够不再进行电气连接，系统中的中性线会持续保持带电状态，而PE线始终不会带电，这就使保护接地线PE的金属连接外壳和部件能够正常的运行，并且不出现带电的现象，所以在TN-C基础上合理使用的TN-S接地系统，能够提高接地系统的稳定性。TN-C和TN-S接地系统要合理的采取接地引线，并且针对接地设计时选择好合适的电阻值，使等电位基准点的运行相对稳定。目前这两科，接地系统在电气智能化建筑中被广泛的应用。

2、安全保护接地

在建筑工程中，针对用电没备和不带电金属构件都会使用PE线路进行连接，这样可以形成了安全保护接地，这种连接形式需要注意的是PE线连接端不可连接N线或带电设备。这是因为在建筑中很多设备的用电功率都很大，但是并不是每个用电设备都使用安全保护接地，如果将PE线和没有安全保护接地的设备相互连接，一旦设备出现线路老化和破损就可能造成设备外壳带电，这时如果有人体接触设备，必然发生触电伤害。

在并联电路中支路的电阻越大，电流值越小，当接电阻的电流很小时所经过人体的电流也会相对较小，但是人体也是一个导体，人体中的电阻要远远大于接地电阻，所以电流只能有很小一部分经过人体，在加上电阻值的影响几乎没有危险。所以当接电电阻较小时，就算出现了短路，所产生的电流也很小，就使在没备外壳所产生的电压不高，人体直接接触是不会存在危险的。所以说在安全接地中降低接地电阻对保护建筑中电气系统安全和有效性是十分有利的，同时也能起到保证建筑中人身安全的必要方式之一。

3、交流工作接地

当变压器的N线和中性点进行的接地时，N线一般使用铜制绝缘线。在配电过程中在箱内安装辅助点位接地端子。同时要保证接线端子不能外露，绝不能和其它接地产生连接，严谨出现屏蔽接地、直流接地、防静电接地混搭的现象，同时在进行PE线连接时，要保证在高压系统中，中性接地点能够和继电保护装置相互消除并向，消除过电压。中性点接地可以有效防止零序电压产生偏移，并且保证三相电压的平衡，这种设置不仅能够直接使用单相电源，同时对保护低压系统很有帮助。

4、防静电接地

在建筑设计的过程中，有效防止电磁静电干扰最为有效的办法就是将其屏蔽。通常在设备外壳和PE线连接处设置屏蔽管路，可以将多个屏蔽点和PF线相互连接，在保证静电和干扰的同时，要使设备运行环境相对的清洁、干燥。这是由于，人的走步、移动设备，各种磨擦均会产生大量静电。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。

5、直流接地

现代建筑的功能性越来越丰富，但是都离不开大量电子设备、通信器材的接入。这些设备在进行信息的传输、录入等过程都是由于微电流的快速运行而形成的，这些设备通常用于一个固定的局域网络，这个网络的运行和维护成为了这些设备运行的根本。针对这种情况，建筑内设备的运行需要一个稳定良好的环境，并且能够提供一个相对稳定的电源，这就必须保证基准电位的稳定性，可以利用大截面的绝缘铜芯作为引线，将基准点和绝缘铜芯相互连接，在接入设备的直流接地，需要注意的是引线不能与PE线连接，严禁与N线连接。

6、防雷接地

现阶段建筑中的主要电气设备由通信自动化系统、办公自动化系统、闭路电视系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、火灾报警及消防联动控制系统组成，这些系统需要大量的电阻设备进行布线，虽然这些设备的耐压等级很低，能够防止一定的干扰，但是雷击问题对其的影响依然很大，任何程度的雷击形式都会对这些设备带来致命的伤害。所以建筑中的接地的设计将防雷性作为一项基础功能。

建筑中的设备多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计，接闪器采用针带组合接闪器，避雷带采用25×4（mm）镀锌扁钢在屋顶组成1O×10（m）的网格，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，引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、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，而且还能防止外来的电磁干扰。

7、结束语：

在未来建筑发展中会由越来越多的电气设备接入到建筑物中来，我国在建筑中进行电气自动化的应用设计起步很晚，还存在一定的缺陷，但是通过研究的深入，电气自动化将会朝着更先进的方向迈进，以符合建筑的发展需求。

参考文献：

[1]万新宁，吴光军，智能建筑设计施工中的防雷接地技术与应用[A]，第三届湖北省科技论坛气象分论坛暨2005年湖北省气象学会学术年会学术论文详细文摘汇集[C]，2005年。

[2]赵庆钢，建筑电气安装工程的问题与解决措施，[J]，民营科技，2010年08期。

[3]陈盼攀，超高层建筑电气自动化设备安装项目管理，[J]，技术与市场，2011年06期。

作者简介：

1岳克友，大专，建筑自动化，施工现场管理

2岳焕英，大专，建筑自动化，施工现场管理