樓宇電氣自動化系統關鍵環節與電氣保護論文
引言。
現代建筑的發展趨勢越來越傾向于樓宇智能化發展，而電氣自動化則是樓宇智能化的重要組成部分，也是基本環節，為樓宇智能化的實現起了至關重要的作用，最大限度節省資源和人力，保證各系統設備的安全運行。
1 樓宇電氣自動化設計。
在設計現代建筑設備自動化時，充分發揮建筑電氣系統功能是必須遵循的原則，可以為整個建筑電氣設備安全作保證，合理組合系統，節約能源與人力資源。在建筑的防雷、建筑監控系統、信息網絡和有線電視系統等設計要做好協調工作，才能保證現代建筑設備弱電設計的安全可靠性。建筑電氣自動化系統有集操作、表現、打印、報警、優化于一體的中央管理統計機，其設計的集中性克服了常規儀表控制功能的單一性和限制性，以及解決了集散系統控制分散后人機難以聯系的難題，統一管理了分散后的人機系統。
整個建筑接地系統中樓宇智能電氣設備接地設計占具重要地位，關系到整個建筑的供電系統運行的安全性能。所以，現代化的樓宇智能系統在接地系統的設計上花了很大的工夫，提出了許多新的要求。因為原有的接地設計控制基本理論基礎上的擊散統計機系統的繼續沿用，會干擾電子設備的正常工作。現代智能建筑的接地系統設計包含了安全保護、防雷保護、交流工作和電子設備直流接地系統。另外，建筑物電氣自動化系統設計還要遵循的原則；必須嚴格按照上級批示文件操作，遵循建筑單位設計要求和工藝設備清單。在建筑物電氣自動化系統設計實施時，必須按照國家規定程序和規范執行。
能夠將整個建筑物各種機電設備信息分類整理，并研究處理，選用最優化的控制技術是設計電氣自動化系統的目的，并且對各系統集中全面管理，保持系統的運行狀態穩定、高效，減少各系統的造價費用。
2 電氣自動化系統的關鍵環節。
2.1 TN-S 系統。
在建筑物變配電不夠獨立的時候可以選用 TN-S 系統接地，TN-S 系統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。該接地系統完全具備了安全的基準電位，與 TN-C-S 采取同樣的技術措施便可以將 TN-S 用作智能建筑物接地系統。在一般情況下都是采用 TN-S 接地系統。
智能建筑的單相用電設備占多數，負荷較大，往往三相負荷是不穩定的導致中性線 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。如果在 TN-S 系統下 PE 線與 N 線連接到外殼，造成的火災危險更大，會擴大點擊事故范圍。當 N 線、PE 線、直流接地線均連接在一起還會干擾電子設備運行。綜上所述，智能樓宇應該設置電子設備直流接地，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、消防火災報警監控室、計算機房都有防靜電的要求，還有大量精密電子儀器設備有防電磁波干擾的要求，智能樓宇在設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。
TN -C 系統和 TN -S 系統組成了 TN -C -S 接地系統，N 線與 PE 線的連接點是其分界面。TN-C-S 系統一般用在建筑的供電區域變電場所，進戶之前采用 TN-C系統，進戶之后改用 TN-S 系統。圖 1 為 TN-C-S 系統供電示意圖。
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，是因為該接線端子是不能外露，和其他接地系統混接的。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。
將電氣設備不帶電金屬與接地體做良好金屬連接的接地系統我們稱為安全保護接地。具體來說就是用 PE 線將大樓內用電設備和附近的金屬構件連接起來。現代化建筑有非常多的設備是要求安全保護接地的：強電設備、弱電設備等。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 線與設備外殼相連接；屏蔽管路兩端與 PE 線可靠連接是導線屏蔽接地的要求；PE 線要與室內屏蔽更多的可靠連接。在現代建筑中防靜電干擾也是相當重要的，人的走步、移動設備在干燥潔凈的房間內都是會引起靜電的。
3.4 直流接地。
智能樓宇內包含著大量的通訊設備、計算機一級大樓自動化設備。而這些設備在運行時都是通過微電位快速進行信息的傳遞、能量的轉換、信號要放大等過程，并且設備往往是通過互聯網進行工作。所以在保證其運行的準確性能是，必須需要穩定的供電電源和基準電位。
3.5 防雷接地。
智能樓宇有大量電子設備以及布線系統，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都要以防雷接地系統為基礎，建立強有力的防雷體系。圖 2 為智能樓宇防雷系統示意圖。
電氣自動化在樓宇智能化中的應用，明顯提高了樓宇電氣設備的安全運行，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線穿過不同防雷區交界，雷電波入侵產生的電位差損壞設備。按照設備電氣保護區域和保護等級劃分，可選用不同數值參數的浪涌保護器，見表 1.
一般來說雷電損害中雷電波侵入導致弱電系統故障占比 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 進行線路瞬態過呀防護，并且依照圖紙不同設備 SPD 電壓保護不同：電源線路進入設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,用電設備 2.5kV,特殊保護設備 1.5kV.SDP 通流容量按照總雷電流 150kA 來計算，應該將 50%電流分配通過接地系統接地，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 結語。
本文論述了智能樓宇的概念和電氣自動化系統，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。總的來說，電氣自動化是未來建筑樓宇設計中的必要條件，保證了樓宇建筑電氣設備的安全運行。
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