探析电气化下的楼宇设计智能化

探析电气化下的楼宇设计智能化

关键词:电气自动化;楼宇智能化;应用

引言

智能化电气自动化主要是研究与电气工程有关的一些系统的运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子与计算机应用等。也正是电气自动化广泛的研究范围,使其在楼宇智能化中得到了很大的应用和发展。并且电气自动化已经成为楼宇自动控制系统不可缺少的基本环节,其中楼宇智能化通常包括建筑自动化、通讯自动化、办公自动化等等多个方面。随着我国国民经济的迅速发展,高档的智能化建筑已经成为当今的主流建筑。

1楼宇电气智能化系统的构成

所谓的楼宇自动化系统就是将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调给排水、消防、运输、保安、车库管理设备或系统,以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统。楼宇自动化系统通过对建筑群的各种设备实施综合自动化监控与管理,为业主和用户提供安全、舒适和便捷高效的工作与生活环境,并且能够使整个系统处于最佳的工作状态,从而进一步的保障系统运行的经济型和管理的现代化、信息化和智能化。楼宇自动化系统是智能建筑的主要组成部分,它的技术水平和工程建设的质量直接影响着智能建筑功能的实现。

楼宇自动化系统的组成部分主要包括空调系统、给排水、供配电与照明、电梯消防与安防系统等等。其中可以将这些系统简单的分为两类,一种是管理和监控系统,另外一种就是安全系统。在进行楼宇建设的过程中这两个系统既是相互独立的又是互相协调的,楼宇在进行设置的过程中,会将这两个系统分开来进行设计,根据它们各自的功能和工作特性选择出合理的设计方案和运行程序,在这两个系统工作的时候两者是没有什么很大的关联的,但是这两个系统都是属于楼宇自动化系统的一部分,它们都是归总的楼宇系统进行控制和协调工作的,在楼宇系统产生任何的紧急的事故的时候这两个系统能够及时的做出反应和相应的调整。

楼宇自动化系统的基本功能主要包括以下几个方面:第一,它能够自动的控制楼宇的各种机电设备,可以及时的对楼宇的设备做出正确的反应,尤其是能够很好的控制设备的运行和停止,并且还能够及时的显示出机器的运行设备,使管理者能够更好的掌握和监控整个楼宇的自动化系统。第二,楼宇自动化系统能够自动完成检测设备的运行和详细准确的记录运行参数,另外就是它能够长时间的保存运行数据,并根据这些数据做出相应的变化趋势,从而在一定程度上减少了人员的工作压力。除此之外这些数据的保存还为楼宇的正常运行提供了可靠的数据条件。第三,自动系统能够根据各种复杂的外在环境和条件的变化自动调节设备的运行状态,使其能够保持在正常的状态工作,从而也保障了楼宇自动化系统的工作效率。第四,对于楼宇的各种突发情况和意外事件都能够进行24小时全方位的检测,一旦有任何不良的情况发生,它都能够进行及时的处理,对于一些严重的情况的发生,它能够及时的发生警报系统,及时的通知楼宇自动化系统的管理人员,并能够详细的反应出发生意外的环节,从而为管理人员的检修和维护工作缩短了很多不必要的时间。第五,楼宇自动化系统实现了对整个楼宇的各个机电设备的统一管理,并且还能够很好的协调各个部门的正常工作,保障了工作的效率。第六,它能够实现对楼宇的各个用户的水、电、气的统计、计量和收费工作的自动化控制。第七,主要是对楼宇的设备管理,它能够对楼宇的各种档案、报表做出自动化的管理和记录,特别是对于设备的维修管理记录能够详细的做出分析和比较,从而对于楼宇的未来发展提供充足的保障和数据支持。

2电气下智能化控制设计

电气下楼宇的智能化控制体现在很多方面,其中比较重要的就是如何做好电气的接地系统设计和保护系统设计。本部分将对这两个方面的设计展开全面的论述,为今后有效的开展电气下楼宇智能化设计提供有用的参考依据。

2.1电气接地系统设计

接地系统对于电气下楼宇的智能化控制发挥着极其重要的作用,只有对接地系统进行有效的才能够保证这整个由于有效的开展智能化控制,接地系统主要包括:TN-S系统、TN-C电气接地系统以及TN-S-C系统三种类型,下面将对这三种类型展开全面的论述。

(1)TN-S系统。

对于TN-C系统存在的一些问题和不足,该系统通过在接入一根接地线将原本三相四线的系统变为带有接地系统的三相五线制。系统中的中性线和接接地线同时开展工作,实现系统的接地功能。在工作过程中,五根线之间是相互分开工作的,零线PE线平时是不带电的,专用的PE保护线平时不允许断电,也不允许电流进入漏电开关处,从使整个电气设备的金属导电外壳中不带有电压。在电流发生故障的时候,电气设备的外壳就会出现电压,保护零线中就会有电流通过,由于保护零线的电阻小电流大,就会在保护零线中出席那很大的电流回路,使电气装置能够迅速断电,对其发挥重要的保护作用。在电气下智能化楼宇中,TN-S系统的保护作用,能够极大的提供啊楼宇的可靠性和安全性。由于目前电气只能化的楼宇中大多采用单相电,所以电气系统自带负荷重,并且三相电系统的电荷通常和很难平衡,TN-S系统尤其适用于设置有变电室的楼宇,但是其在对控制电位互不干扰接地系统的设计上也是相对比较麻烦的。

(2)TN-C电气接地系统设计

该系统主要是采用三相四线的电气接地系统,其采用三根火线和一根保护中线接地,其中的PNE先具有PE线和N线的双重作用,因此该系统能够节省一根线路,这种设计方案经常在低压配电系统中使用。当有电流通过PNE先的时候,电流出现不平衡就导致电气表面出现相对较低的电压,在智能化由于系统中,每一个配电装置的工作符合都较大,在PNE线出现电流并没有人监控的情况下很容易发生火灾和电击等危险事故。因此,在进行该系统设计时,考虑到智能化楼宇容易受到电磁波的干扰,应该在其系统中增加精密的电子防静电系统。

(3)TN-C-S系统

该系统是TN-C和TN-S两种系统的有机结合,能够充分发挥两个系统的优势特征。这个系统中的TN-C系统主要应用在智能化楼宇的系统的供电环节的变电场所,其主要是在电流进入用户系统之前,在进入处做反复的接地处理检查电气系统的电荷情况。TN-S系统主要应用有电流进入用户系统之后,对系统的电荷情况进行检测,该系统中的中线和接地保护线不能够和系统中的任何电气进行连接,这两个系统都以保护接地线和中线作为界限。在电气智能化的楼宇系统中,该控制系统虽然不能够完全消除电气系统中的电压,但是能够有效的降低电压负荷不平衡给整个智能化系统带来的影响。该系统通过中线和接地引线将电流引出,能够有效的控制电气智能化系统因电磁干扰等带来的危害,极大的提高楼宇的可靠性和安全性,降低设备对能源和人员的使用。

2.2电气楼宇智能化保护控制设计

对于智能化楼宇的保护控制设计主要包括三个方面的内容:直流工作和交流工作控制、防雷保护接地控制、防静电保护措施。

(1)直流工作与交流工作控制设计

在电气智能化由于中很多高科技电子设备,诸如计算机通讯设备、数字控制设备等都需要互联网开展相应的工作,需要对这些设备采用电子进行数据的输入和信息的传出等控制,所以对于这些设备就应该设计直流工作模式确保设备供电的稳定性和信息传输的准确性。在进行直流控制设计的过程中一定要注意直流控制线路不能够和保护线或者中线等接地线连接。交流控制设计的主要目的就是确保将电气自动化系统中的特殊设备通过接地线和大地直接连接,其中变压器中的的中线必须采用铜芯绝缘线,并且中线必须接地,以确保能够对三相电压进行平衡,是继电保护设备等更加的精确和可靠。

(2)防雷保护接地控制设计

智能化楼宇中的很多设备诸如电子通讯设备、监控办公的自动化系统等都容易受到雷电等的干扰,这些装置一旦受到雷电的干扰就会给信息系统的正常运行带来故障,严重的时候还会导致整个系统出现崩溃。为了能够有效的做好防雷保护,应该做好楼宇防雷保护接地控制,其具体的设计为:在智能化楼宇的顶端设置防雷装置,在楼宇内部设计受雷装置、引下线和接地线三个装置。其采用自然导体的防雷接地装置的引线,将整个楼宇各个层级的钢筋结构与大地进行连接,楼宇内的各种金属器件和防雷装置进行连接,这样能够有效的防止雷电带来的强电流对楼宇内的设计导致严重的损害。

(3)防静电保护措施

防雷装置能够有效的防止雷电带来强电流的影响,但是其对于静电却不能够进行有效的控制。各种原因产生的静电诸如人在室内走动、纸张之间的摩擦等,这些静电同样会给智能化电子系统带来严重的影响,造成电子设备的损坏或者是工作障碍等。因此,应该在楼宇中设计静电保护措施,对静电进行有效的控制,其设计的主要方式为将室内的金属设备通过电阻相对较小的中线或者是接地保护线接地,同时屏蔽室内的多个静电部位和电子管路。

3结语

电气自动化技术随着时代的不断发展和进步,自身也有了更高的发展和进步。同时它在现代化社会中的地位越来越重要,尤其是在楼宇智能化的建设的过程中。楼宇建筑设施中电气自动化的应用保障了楼宇的最优化的控制手段,对整个楼宇各系统设备进行了集中监控和管理,从而更好的保证了楼宇建筑物的智能化和科学化。随着我国的综合实力和科学技术的不断进步,电气自动化技术也会越来越多的应用到楼宇智能化中,并且电气自动化在楼宇自控系统中发挥的作用也会越来越重要。

参考文献:

[1]董光.浅析智能化楼宇建筑的电气系统设计.《城市建设理论研究(电子版)》.2012年12期

[2]赖放斌.浅析智能化楼宇建筑的电气系统设计.《科技传播》.2010年15期

[3]何云强.浅析楼宇智能化配电系统的电气技术应用.《中国科技信息》.2012年8期

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