电气自动化在智能建筑中的应用探析

摘 要：近年来，我国建筑行业发展速度较快，并且智能化建筑也不断增多，而智能化建筑已变成现代建筑物的主要发展方向。所谓智能化建筑是综合了自动化控制技术、通信技术还有计算机网络技术等其他高端技术于一体，并在应用中进行适当调整以便满足当今建筑设计需求。随着智能化建筑的不断发展，电气自动化技术逐渐被应用于智能建筑物。本文主要探讨电气自动化技术运用在智能建筑物中，分析了电气自动化系统的一些相关技术类型，并简述了其对应的接地系统情况。

关键词：电气自动化；智能建筑

中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：

智能建筑就是对建筑结构、建筑中的服务管理以及建筑中各项设备根据住户的详细要求进行组合设计，为住户设计出一个个性化、方便且舒适的家居环境[1]。近年来，在现代信息产业发展快速的前提下，智能化建筑行业也取得不断发展，已逐渐发展为一个新兴行业。智能化建筑是综合采用网络通讯技术、自动化控制技术以及传感技术等其他技术手段，并以建筑结构作为表现舞台，从而为住户提供办公自动化服务以及通讯网络化服务等服务。其中电气技术应用在智能建筑中也经历了3个不同阶段：电气化以及自动化，另外还有智能化，其早已变成智能化建筑结构中不能缺少的一个重要构成。

一、智能建筑中电气自动化设计采用的两个重要系统分析

1、关于TN-C-S系统分析

该系统有TN-S系统以及TN-C系统两个接地系统，其中N线和PE线之间的连接点就是分界面。TN-C-S系统在智能建筑供电过程中被应用于因变电情况而出现的空间环境中，其中TN-C系统被应用在进户之前，而TN-S系统适合应用于进户之后，因为进户范围需要进行重复接地处理。该系统在应用过程中能帮助提高系统安全性，从而保障了财物以及人的安全问题。若同时综合运用接地引线、采用适合的接地电阻数值以及各自分别从接地位置上引出等方式，能帮助电子设备找到一个有用电位相同的基准点，所以该系统适合在智能化建筑中作为接地系统之一。

2、对TN-S系统进行分析

该系统属于低压配电系统之一，其能严格将PE保护接地线和中性线N进行分隔开，是选择三相四线配合PE线的一种接地系统[2]。在该系统中N中性线和保护接地线PE共同接地的位置是在变压器中性点位置处，除此之外的其他地方这两条线都不会存在电气连接情况。如果该系统处于正常工作状态，中性线N带电而PE线不带电。TN-S系统能获得可靠的基准电位，该基准电位安全性较高，应维持PE线处于连线状态，其不会对地产生电压作用，所以金属外壳设置在PE线中就有安全、可靠优点。因此，该系统可以充当电气接线系统然后应用在智能化建筑中。另外，智能化建筑结构中需要应用到很多单相设备，因此单相负荷情况比较严重，一般情况下都会出现三相负荷不平衡情况，所以应在中性线N上配上随机电流以解决这个问题。

除此之外，建筑中大部分是采用荧光灯进行照明，用电过程中会出现三次谐波，而这三次谐波全部叠加作用在中性线，从而加大了中性线上的电流量。此时，如果将设备外壳连接到中性线N中，极有可能发生电击事故或是电击事故。如果在该系统环境下同时将设备外壳连接到PE线和中性线N 上，就会导致严重安全事故发生。另外，连接在PE线中的全部设备外壳均是携带有电流，这无疑是加大了电击发生范围。如果将直流接地线、N线以及PE线全部连接起来，不仅会出现以上介绍的安全事故，还会使电子设备遭受严重干扰而不能正常发挥作用。所以，在智能建筑中有必要对电子设备进行交流工作接地、安全保护接地以及直流接地处理，对于普通建筑也有必要对电子设备实行防雷保护接地处理。另外，智能建筑结构中设置有消防报警监控室、计算机房等其他容易遭受干扰的精密设备以及高新科技设备，所以还要设置有防静电接地和屏蔽接地。

二、分析安全保护接地措施

智能化建筑结构中很多设备都是弱点设备构件、强电设备，另外还有一些不携带电流的导电设备，所以有必要设置系统、有效的安全保护接地措施。若安全保护接地措施不到位，在电子设备外边的绝缘材料发生损坏情况时，就会出现外壳带电情况。如果人不小心触碰到这些出现问题的电气设备就容易被电击致伤，造成严重安全事故，严重威胁工作人员以及住户的生命安全以及财产安全问题。因此，对于智能建筑而言，适合选择可靠的安全保护接地设备，采用金属材料将电气设备中与接地置相互连接的结构与不带电部位进行连接，然后将建筑在红用电设备与保护接地线进行相互连接，最好也将临近的金属设备进行连接处理，这一过程中严禁将其和中性线N进行连接。

三、直流和交流工作接地分析

由于智能建筑中设置有很多计算机设备、电子设备以及多媒体设备等大型用电设备，因此要求直流工作接地要具有准确度高以及稳定性佳的电流，才能达到传输大量信息数据以及能量转化等要求。通常情况下选用大截面绝缘铜线来制作引线，然后对电子仪器实行直流电接地操作，最后在与基准点连接。对于交流点接地方法而言，其是将变压器中心点或者是变压器中性线进行接地，采用铜芯绝缘材料来作为中性线，确保其不能暴露在外边，禁止将其他接地系统与中性线进行连接。

四、屏蔽接地方法与防静电方法分析

一般在智能化建筑结构中都有必要进行防电磁干扰处理，可以采用屏蔽方法和正确接地方法[3]。通常将电子相关设备外壳和保护接地线相互连接，在与屏蔽管路结构中的2个端口连接好，该屏蔽管路位于保护接地线中。在实际处理过程中应该尽量将保护接地与建筑中的各个屏蔽点连接起来。另一方面，智能建筑中防静电处理中需要对电气设备以及室内设施定期完成除尘、打扫以及清洁等工作，因此工作量比较大。

五、分析防雷接地工作

在智能化建筑中电子设备和布线系统比较多，例如火灾报警控制以及安全监控系统、建筑自动化和通信化系统、办公自动化等系统。这些布线系统和电子设施所处结构耐压能力不强，对于电磁干扰的预防工作要求相对比较高，其对于雷击作用承受能力都不强。无论是直击方式、串击方式或者是反击方式均会严重破坏、干扰电子设备正常工作。所以，智能建筑结构中的所有接地系统都要在防雷解析系统设置的前提下才能发挥良好的作用。因此，建立一个严密、系统的防雷接地系统对于智能建筑非常重要。大部分智能建筑都是一级负荷类型，因此根据一级防雷建筑结构需要的保护方式来完成防雷接地系统工作。其中接闪器选择针带组合类型的接闪设备，而避雷带采用镀锌扁状钢质材料（4×25mm）在建筑顶层制作成一定大小的网格形状，面积大小为10×10m。并将楼面结构中的金属构件与网格结构完成电气连接，然后在将其与建筑柱头钢筋结构也完成电气连接。需要引出下线然后采用楼层钢筋、柱头钢筋等于防雷系统进行连接，其中柱头钢筋也需要与接地体进行连接，并将外部墙面结构中的全部金属构件与防雷系统作连接，从而形成多层屏蔽保护作用的防雷系统。其既能避免雷击作用对智能建筑产生破坏作用，还能起到阻止外来电磁波对建筑中的电子设备造成感染情况。

六、小结

总而言之，本文重要讲述了电气自动化系统中的两个关键系统设计，并介绍了电气接地系统、防雷接地系统以及电气保护措施。电气自动化设计工作在智能化楼宇自动化系统中发挥着十分重要的作用。因此，需要合理设计自动化控制系统，以便实现资源的有效利用，保证建筑中的设备安全。近年来，随着国内建筑行业的不断高速发展，智能化楼宇也不断增多，电气自动化技术的应用使智能化建筑变得更完善。

参考文献：

[1]葛荻.电气自动化在智能建筑中的应用分析[J].中国科技信息.2013,(02):63.

[2]蒋新芬,赵寒雁,邬雷争,袁飞,宋赵君.智能建筑中自动化控制技术的运用[J].科技致富向导.2011(14):218-219.

[3]樊耀华.电气自动化在智能建筑中的应用[J].科技传播.2012(05):49-50.