楼宇智能化中的电气自动化的应用分析

吴子涵 李宗周 高伟 苏州科技大学

现代社会经过了三次工业革命，很多设备的基础功能已趋于完善，目前正在进行第四次工业革命，为设备赋予“生命力”，使之更人性化，更能满足人们的需要。所以楼宇智能化是建筑物的发展方向，而要实现智能楼宇就必须利用好电气自动化技术，只有实现了一个个设备的自动化，才能实现整个楼宇的自动化。因此，电气自动化系统对于智能楼宇的实现起着至关重要的作用。

1 楼宇电气自动化设计

楼宇的绝大部分设备都是电气化设备，实现智能楼宇首要的便是要充分发挥电气系统的功能。电气系统可以分为强电和弱电，强电包括家用设备的供电以及公共区域电梯，照明等设备的供电，弱电一般是建筑物的监控系统，网络系统，电话线和有线电视的供电。只有保证弱电和强电协调稳定的工作，才能保证整个楼宇用电设备的可靠性。将建筑电气化设备的控制集于一体，形成中央管理系统，这样可以便于各种设备数据的共享，达到一加一大于二的效果，解决了人机难以关联的难题，一人可以同时监控和操作多台设备。

对于电气控制系统来说，安全永远是第一位的，而众所周知，为了防止触电，一般都会将用电设备的外壳接地。所以要想保证用电，接地系统的设计则是非常重要的一环，它关系到整个楼宇用电设备的安全稳定运行。随着建筑物用电设备种类的增多，耗电量增大，对楼宇电气系统的接地设计提出了新的要求，必须要花很大的功夫来设计接地系统。传统采用的接地技术，其辐射的电磁波较大，若是延续使用，则会对电子设备的工作造成干扰，因此很多新的接地技术应运而生。

2 电气自动化系统的关键环节

2.1 TN-S系统

一般的家用供电线为三相四线制，三根火线，一根零线，将零线和任意一根火线接到用户就是家用的220V标准电压。由于零线带不稳定的点，一般认为是不带电，保护线也不带电，将这二者连起来接地便是TN-C系统，将这二者分开接地，单独布线就是TN-S系统。TN-S系统将工作零线N线和接地保护线PE线严格分开，严禁二者相连，极大的保证了供电系统的安全性，一般用于家用的低压供电系统。

然而智能楼宇的电气设备很多，用电载荷较大，如果将接地保护线和零线连接到外壳，将会非常容易导致火灾，而且还会产生较大的电子干扰，影响弱电设备的正常运行。因此，为实现楼宇智能化，需要设置多种接地装置，例如防雷接地保护，直流接地保护和防静电安全保护等，对于精密的仪器尤其要考虑防静电接地和屏蔽接地。

2.2 TN-C-S系统

上文介绍了TN-C系统和TN-S系统，这二者结合成为TN-C-S接地系统。这种系统适用于供电的变电场所，在电力进入用户家前采用TN-C系统，不需要设置接地保护线，在进入用户家之后采用TN-S系统，确保用户用电安全。

3 电气保护

3.1 交流工作接地

工作接地主要作用是辅助配电过程中等电位端子的工作，确保三相电压的平衡性，防止零序电压的偏移，一般采用的方式是将中性线接地，要注意的是中性线必须采用优质的铜芯导线，绝缘性也要很好，而且该接地系统不能和其他接地系统混接。

3.2 安全保护接地

安全保护接地就是普通家用金属外壳电器所用到的第三根线，那根线是不接电的，只是为了在漏电时能及时将电流导入到地下，防止触电。安全保护接地一般是将电气设备的金属外壳和PE线相连，然后将PE线接地，保证金属外壳的零电压，是保障用户人身安全的必要手段。

3.3 屏蔽接地与防静电接地

屏蔽接地和防静电接地主要是为了保证电磁设备的正常工作，例如手机，网络交换器等；此外，在一些特殊场合，如加油站、煤矿，静电还很容易引发火灾，甚至爆炸。而消除静电的方式一般是将导体直接与大地相连，或者是将与导体相连的导电物体接地。

3.4 防雷接地

建筑物的防雷接地也是非常重要的，一般的措施是在楼顶安装避雷针，然后将避雷针用导线和建筑物内部的钢筋相连，这样的方式简单、实用，成本低廉，而且可以快速的将雷电带有的大电流导入地下。

4 结束语

综上所述，智能楼宇是建筑物未来的发展趋势，而要实现楼宇的智能化，必须要做好电气自动化设计。本文着重论述了电气自动化中的接地系统，它是电气设备安全运行的保障，有了安全的保障，楼宇的智能化才能更加安全可靠。

[1]张定杰.楼宇智能化中电气自动化的应用分析[J].城市建设理论研究：电子版, 2013(36).

[2]潘宇.楼宇智能化中电气自动化的应用分析[J].现代制造,2016(9)：12-13.

[3]苏毅.楼宇智能化中电气自动化的应用分析[J].工程技术：文摘版：00009-00009.