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樓宇電氣自動化系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)與電氣保護論文
引言。
現(xiàn)代建筑的發(fā)展趨勢越來越傾向于樓宇智能化發(fā)展，而電氣自動化則是樓宇智能化的重要組成部分，也是基本環(huán)節(jié)，為樓宇智能化的實現(xiàn)起了至關(guān)重要的作用，最大限度節(jié)省資源和人力，保證各系統(tǒng)設(shè)備的安全運行。
1 樓宇電氣自動化設(shè)計。
在設(shè)計現(xiàn)代建筑設(shè)備自動化時，充分發(fā)揮建筑電氣系統(tǒng)功能是必須遵循的原則，可以為整個建筑電氣設(shè)備安全作保證，合理組合系統(tǒng)，節(jié)約能源與人力資源。在建筑的防雷、建筑監(jiān)控系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)和有線電視系統(tǒng)等設(shè)計要做好協(xié)調(diào)工作，才能保證現(xiàn)代建筑設(shè)備弱電設(shè)計的安全可靠性。建筑電氣自動化系統(tǒng)有集操作、表現(xiàn)、打印、報警、優(yōu)化于一體的中央管理統(tǒng)計機，其設(shè)計的集中性克服了常規(guī)儀表控制功能的單一性和限制性，以及解決了集散系統(tǒng)控制分散后人機難以聯(lián)系的難題，統(tǒng)一管理了分散后的人機系統(tǒng)。
整個建筑接地系統(tǒng)中樓宇智能電氣設(shè)備接地設(shè)計占具重要地位，關(guān)系到整個建筑的供電系統(tǒng)運行的安全性能。所以，現(xiàn)代化的樓宇智能系統(tǒng)在接地系統(tǒng)的設(shè)計上花了很大的工夫，提出了許多新的要求。因為原有的接地設(shè)計控制基本理論基礎(chǔ)上的擊散統(tǒng)計機系統(tǒng)的繼續(xù)沿用，會干擾電子設(shè)備的正常工作�，F(xiàn)代智能建筑的接地系統(tǒng)設(shè)計包含了安全保護、防雷保護、交流工作和電子設(shè)備直流接地系統(tǒng)。另外，建筑物電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計還要遵循的原則；必須嚴(yán)格按照上級批示文件操作，遵循建筑單位設(shè)計要求和工藝設(shè)備清單。在建筑物電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計實施時，必須按照國家規(guī)定程序和規(guī)范執(zhí)行。
能夠?qū)⒄麄�建筑物各種機電設(shè)備信息分類整理，并研究處理，選用最優(yōu)化的控制技術(shù)是設(shè)計電氣自動化系統(tǒng)的目的，并且對各系統(tǒng)集中全面管理，保持系統(tǒng)的運行狀態(tài)穩(wěn)定、高效，減少各系統(tǒng)的造價費用。
2 電氣自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2.1 TN-S 系統(tǒng)。
在建筑物變配電不夠獨立的時候可以選用 TN-S 系統(tǒng)接地，TN-S 系統(tǒng)的主要特點在于中性線 N 和 PE 保護接地線出共同接地外沒有其他任何電氣連接。該接地系統(tǒng)完全具備了安全的基準(zhǔn)電位，與 TN-C-S 采取同樣的技術(shù)措施便可以將 TN-S 用作智能建筑物接地系統(tǒng)。在一般情況下都是采用 TN-S 接地系統(tǒng)。
智能建筑的單相用電設(shè)備占多數(shù)，負(fù)荷較大，往往三相負(fù)荷是不穩(wěn)定的導(dǎo)致中性線 N 會帶隨機電流。如果智能樓宇大量采用熒光燈照明加大中性線的電流，很容易造成火災(zāi)。如果在 TN-S 系統(tǒng)下 PE 線與 N 線連接到外殼，造成的火災(zāi)危險更大，會擴大點擊事故范圍。當(dāng) N 線、PE 線、直流接地線均連接在一起還會干擾電子設(shè)備運行。綜上所述，智能樓宇應(yīng)該設(shè)置電子設(shè)備直流接地，安全保護接地、防雷保護接地；由于智能樓宇中程控交換機房、消防火災(zāi)報警監(jiān)控室、計算機房都有防靜電的要求，還有大量精密電子儀器設(shè)備有防電磁波干擾的要求，智能樓宇在設(shè)計和施工中都要將屏蔽接地和防靜電接地考慮進去。
2.2 TN-C-S 系統(tǒng)。
TN -C 系統(tǒng)和 TN -S 系統(tǒng)組成了 TN -C -S 接地系統(tǒng)，N 線與 PE 線的連接點是其分界面。TN-C-S 系統(tǒng)一般用在建筑的供電區(qū)域變電場所，進戶之前采用 TN-C系統(tǒng)，進戶之后改用 TN-S 系統(tǒng)。圖 1 為 TN-C-S 系統(tǒng)供電示意圖。
3 電氣保護。
3.1 交流工作接地。
工作接地是指變壓器中性點或中性線接地，中性線必須采用絕緣銅芯。主要作用是配電過程中輔助等電位線端子的工作，而等電位端子活動場所一般都在箱柜內(nèi)，是因為該接線端子是不能外露，和其他接地系統(tǒng)混接的。中性點接地可以保持三相電壓的基本平衡，防止零序電壓的偏移，可供單相電源使用。
3.2 安全保護接地。
將電氣設(shè)備不帶電金屬與接地體做良好金屬連接的接地系統(tǒng)我們稱為安全保護接地。具體來說就是用 PE 線將大樓內(nèi)用電設(shè)備和附近的金屬構(gòu)件連接起來。現(xiàn)代化建筑有非常多的設(shè)備是要求安全保護接地的：強電設(shè)備、弱電設(shè)備等。有效的運行安全保護接地是保障人身安全以及非智能設(shè)備的必要手段。
3.3 屏蔽接地與防靜電接地。
防止電磁干擾的最佳保護方法是屏蔽與正確接地：將PE 線與設(shè)備外殼相連接；屏蔽管路兩端與 PE 線可靠連接是導(dǎo)線屏蔽接地的要求；PE 線要與室內(nèi)屏蔽更多的可靠連接。在現(xiàn)代建筑中防靜電干擾也是相當(dāng)重要的，人的走步、移動設(shè)備在干燥潔凈的房間內(nèi)都是會引起靜電的。
3.4 直流接地。
智能樓宇內(nèi)包含著大量的通訊設(shè)備、計算機一級大樓自動化設(shè)備。而這些設(shè)備在運行時都是通過微電位快速進行信息的傳遞、能量的轉(zhuǎn)換、信號要放大等過程，并且設(shè)備往往是通過互聯(lián)網(wǎng)進行工作。所以在保證其運行的準(zhǔn)確性能是，必須需要穩(wěn)定的供電電源和基準(zhǔn)電位。
3.5 防雷接地。
智能樓宇有大量電子設(shè)備以及布線系統(tǒng)，并且通常耐壓等級低，對方干擾要求極高，最怕雷擊。不管是受到雷得直擊還是反擊和串擊，都會不同程度損壞干擾到這部分的運行。所以智能樓宇的接地系統(tǒng)都要以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ)，建立強有力的防雷體系。圖 2 為智能樓宇防雷系統(tǒng)示意圖。
電氣自動化在樓宇智能化中的應(yīng)用，明顯提高了樓宇電氣設(shè)備的安全運行，這是毋庸置疑的，就以浪涌保護保護器來說：它的的作用是防止導(dǎo)線穿過不同防雷區(qū)交界，雷電波入侵產(chǎn)生的電位差損壞設(shè)備。按照設(shè)備電氣保護區(qū)域和保護等級劃分，可選用不同數(shù)值參數(shù)的浪涌保護器，見表 1.
一般來說雷電損害中雷電波侵入導(dǎo)致弱電系統(tǒng)故障占比 60%-80%.電氣工程采用多層防護，在線纜處安裝電涌保護裝置 SPD 進行線路瞬態(tài)過呀防護，并且依照圖紙不同設(shè)備 SPD 電壓保護不同：電源線路進入設(shè)備時耐沖擊電壓幅值 6kV,配電線路以及分支線路電壓幅值4kV,用電設(shè)備 2.5kV,特殊保護設(shè)備 1.5kV.SDP 通流容量按照總雷電流 150kA 來計算，應(yīng)該將 50%電流分配通過接地系統(tǒng)接地，剩余 50%安裝于相線或者中線的浪涌保護器接地，每相線雷電流 19kA,計算的可以知道第一級 SDP通流容量為 12.5kA.
4 結(jié)語。
本文論述了智能樓宇的概念和電氣自動化系統(tǒng)，并以浪涌保護器安裝效果為例闡述了電氣自動化的安全性能�？偟膩碚f，電氣自動化是未來建筑樓宇設(shè)計中的必要條件，保證了樓宇建筑電氣設(shè)備的安全運行。
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