楼宇智能化中的电气自动化的应用探讨

尹 旭 赵德财

天津市詹佛斯科技发展有限公司

楼宇智能化中的电气自动化的应用探讨

尹 旭 赵德财

天津市詹佛斯科技发展有限公司

在智能楼宇的电气自动化运用中主要集中对整体居住环境的控制上，像是对公共环境的照明设置，对人体的感应，以及住宅内部的智能关灯等方面，通过对电气系统的数字化控制，促使居民的生活更加便利，加深居住环境的舒适程度，同时，做到当代提成的节能环保，适应时代的需求。

楼宇智能化；电气自动化；接地系统

一、引言

通常而言楼宇智能包括管理自动化、通讯智能化、建筑自动化几个方面。楼宇智能化还需要大量的设备，其中主要是大量的电机，例如暖通设备、电梯设备、给排水设备等都用到电机。这些设备的控制大多数设计电气自动化，所以电气自动化在楼宇智能化中占重要地位，是楼宇智能化的基础部分。本文作者将简单介绍楼宇智能化中电气部分的应用。

二、电气接地部分

楼宇系统中供电部分是最基础的部分的，供电部分的稳定和可靠，以及供电的质量对楼宇的正常运作至关重要。电气接地是为供电提供了可靠保障。目前，电气接地部分多为TN-S、TN-C、TNC-S三种系统。下面简单介绍三种系统：

TN-S系统是三相电系统，其组成包括中性线、地线和三根火线。这种系统的特点是，在变压器的中性点中性线和保护零线连接，工作零线必须通过总漏电保护器，保护零线必须由电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处，引出形成局部TN-S接零保护系统，也就是说，通过总漏电保护器的中性线与保护零线之间不得再做电气连接，安全性和可靠性能好。TN-C系统由保护中性线(中性线和保护线结合)和三个火线组成，也是三相系统。保护中性线只有在三相负载不均衡时才可能不带电，但是楼宇中通常单相负荷比较大，很难实现三相平衡，所以通常中性线都是有电流的，再加上三次谐波的出现，进一步加大了中性线的电流，一旦中性线连接设备就很容易造成事故。所以，这种系统一般用在早期的低压配电中。使用时必须对设备做好防护和防雷接地。另外，楼宇智能化使用微控制器，需要大量的精密仪器，这就需要做好电磁波的防护措施，以及对这些仪器的静电保护措施。TN-C-S顾名思义就是上面两者的结合体，两者各自取长补短的结果，这种系统能够降低设备对地电压，提高了设备和人员的安全，节省建设成本。

三、电气保护部分

楼宇智能化中电气保护工作是非常重要的，对楼宇的正常使用意义重大。电气保护也是比较繁琐的工作，包括多个方面，例如交直流电的保护、电磁屏蔽保护、静电保护、防雷保护等。

(一)交直流工作接地保护

工作接地主要是指变压器的中性点接地。中性线通常都是用铜芯的绝缘线，通常在配电箱里都有等电位的接线端子，起辅助作用。对该端子的使用一定要谨记不能外露，也不能和其它的系统接地尤其是静电和屏蔽系统，当然也不可以和保护线混接。高压系统中，中性线接地可以使接地继电保护器准确动作，并有利于单相电弧的消除。同时，中性点接地也可以防止零序电压偏移，这样可以保持三相电压的平衡，使单相电的使用更方便和安全。

在楼宇智能化系统中使用大量的微机和通讯设备，这些电子设备在进行信息输入、信息传输、信号处理、逻辑判断以及信息输出等一系列的动作时，都要求准确性和稳定性，除了稳定的电源供电外，还要有个稳定的基准电压。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与保护线连接，严禁与中性线连接。

(二)安全保护接地

将用电设备不带电的导体部分接地或与接地系统连接，这就是安全保护接地，也叫重复接地。用保护线将设备的不带电部分和接地体连接，但要注意不能是中性线和保护线连接。楼宇内有大量的用电设备，包括强电设备、弱电设备等等，这些设备都必须有安全保护接地措施。因为这些设备可能老化，使得绝缘保护层损坏，其外壳可能带电，如果有人员接触到外壳就会发生事故。如果有接地保护，这样人体和接地部分会构成并联电阻，由于人体的电阻比接地电阻大很多这样流经人体的电流就会很小。安全保护接地降低了接地电阻，不仅保护了用电设备，也防止了意外事故的发生。

(三)静电和雷电防护

现代建筑物一般要求湿度不能太大，加之各种移动设备的运行，很可能产生静电，如果没有好的接地措施，静电不仅会影响电子设备的使用，严重时会烧毁芯片。防静电接地就是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。雷电对电气设备的损坏也是比较严重，尤其是通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统等。一旦受到雷电的损坏将使电气自动化系统不能正常使用，严重的甚至造成居民的财物损失和人身安全。

四、电气自动化的控制模式

电气自动化控制系统是楼宇智能化需要攻克的重点部分，系统需要能够对建筑物的机电设备系统化管理，首当其冲的问题就是信息的采集，需要大量的测控点，而且要经济实用。其次，控制设备种类繁多，各个电气都有自己的运行特点，这给信息采集带来了麻烦。最后，管理系统的运作要求成本低、交互性能好。目前，比较先进的楼宇自动化控制系统均采用基于总线技术的网络控制模式。它在传统集散控制系统的基础上引进总线控制技术，如LonWorks和BACnet等，从而解决现场设备的分散性和数据传输的实时双向性等问题。

五、结束语

从手工到机械化人类实现了一大步，新世纪人类开始从机械化向智能化的迈进。具体在建筑方面的体现就是楼宇的智能化，让机械控制部分脱离人为控制而进行智能控制，是电气自动化和人工智能两个学科的交汇点，利用先进的人工智能技术实现电气设备的自动化控制也是自控领域的研究方向。本文阐述了电气部分在楼宇智能化的具体应用，主要介绍了电气接地和保护部分，希望能对同行提供帮助。

[1]李坤.电气自动化在楼宇智能化中的应用[J].商品储运与养护，2008，7

[2]徐岩.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统[J].智能建筑电气技术，2008，5

[3]刘广进.电气自动化在楼宇系统中的集成研究[J].科技资讯，2009，20

尹旭，身份证号：211322198912292298

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