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        電氣自動化技術在建筑電氣工程中的應用探討

        2017-07-07 21:22:27戴斕
        卷宗 2017年8期
        關鍵詞:電氣自動化應用

        戴斕

        摘 要:電氣自動化的廣泛應用讓人們的工作與生活模式發(fā)生了翻天覆地的變革,電氣自動化就是電子工程及其自動化,各類電器都與電氣自動化有著密切的關系,電氣自動化已經(jīng)開始應用到各類行業(yè)之中,發(fā)揮著越來越重要的作用。本文對電氣自動化技術在建筑電氣工程中的應用進行探討。

        關鍵詞:電氣自動化;建筑電氣;應用

        對于電氣工程行業(yè)發(fā)展也起到了一定的推動作用。其中對于電氣專業(yè)與自動化專業(yè),兩者之間的聯(lián)系也十分的緊密,將電氣自動化應用在電氣工程中能夠省略很多不需要的環(huán)節(jié),可以有效節(jié)約成本,下面就針對電氣自動化在電氣工程中的應用進行深入的分析。

        1 建筑工程電氣自動化技術的應用體現(xiàn)

        1.1 變配電系統(tǒng)

        1.1.1 變電系統(tǒng)的施工過程

        變電系統(tǒng)主要是滿足用戶生產(chǎn)、生活、學習要求和目的,需要將安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能分配給各類用電設備,工作過程中要進行負荷計算、負荷分級、負荷統(tǒng)計工作,確定比較合理的供電方案,按照電壓等級、電源取向、電源數(shù)量確定電源方案。在實施變配電時要準備好所需材料,定位和測量時要開箱檢查設施,安裝好基礎型鋼,測量母線槽垂直方向的尺寸和水平情況,然后安置電纜橋架,接通敷設電纜橋較,連接完之后調(diào)整變配電系統(tǒng)。

        1.1.2 高壓配電

        高壓配電主要是按照高壓配電結線方案,選擇合適的變壓器、高壓開關柜、高壓電器、進線電纜。高壓配電系統(tǒng)構成至少是1000V電壓以上,主要給小區(qū)各變電所供電。配電方式有鏈式高壓配電、放射性高電壓配電、樹立式高壓配電等配電形式。

        1.1.3 低壓配電

        低壓配電主要按照低壓配電結線方案,選擇低壓配電屏、配電電器、配電電纜。低壓配電有3種結構,分別為:樹形結構、鏈形結構、放射性結構。我國目前眾多的建筑使用的都是低電壓干線配電方式。低電壓配電系統(tǒng)主要由配電線路和配電設施組成。低壓設備施工過程中容易引起火災,因此使用過程中要注意安全。

        1.2 樓宇自動化系統(tǒng)

        樓宇自動化控制核心是分散控制,集中管理,其使用的是數(shù)字控制器,也稱為電荷耦合元件。樓宇自動化系統(tǒng)要求為建筑里面所有的公用機電設備進行檢測和遙控管理,主要包括給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等建筑供電。樓宇自動化系統(tǒng)利用上位計算機控制管理計算機畫面,使用一系列專業(yè)化的數(shù)據(jù)、文本、曲線、動畫、控件,使設計的樓宇自動化控制能更好地處理、分析和判斷建筑一系列的機電設施安全。通過統(tǒng)一的控制管理,能確保一系列子系統(tǒng)裝置井然有序地工作,創(chuàng)造出高效、安全、舒適的工作環(huán)境,最大化地優(yōu)化日常管理成本和能源之間的造價平衡,有效提高現(xiàn)代化建筑管理能力,使建筑工程投資得到較大的回報。

        2 電氣工程自動化在建筑電氣保護系統(tǒng)中的應用

        2.1 直流和交流保護接地建筑設計

        電氣接地工作中的中性點接地能保護三相電壓平衡,中性點接地是電氣工作接地的重要設計。為提高這種接線端的安全性,需避免屏蔽接地與其他接地系統(tǒng)混合。另外,不能與PE線連接。使用中性點接地可以使接地保護模式能準確運用高壓系統(tǒng),也使單相電弧接地過電壓被有效消除。在智能建筑中,該方法能夠提高基準點位和供電電源的穩(wěn)定性,使用引線截面較大的銅芯絕緣線能使供電更穩(wěn)定。

        2.2 防靜電接地和屏蔽接地在建筑中應用

        人體在運動過程中會產(chǎn)生大量的靜電,這些靜電在濕度相對較低的室內(nèi)容易儲存在人體內(nèi),對運行的電氣設備產(chǎn)生影響。如果人體電量達到一定程度之后,甚至可以達到破壞設備芯片的能力,因此民用建筑需要考慮人體靜電的危害,建筑設計過程中常將PE線和設備連接起來進行防靜電處理。為了防止電磁因素的干擾,建筑過程中常將PE線和屏蔽管路兩頭連接起來,使用導線屏蔽接地進行保護。

        2.3 安全保護接地在建筑中的應用

        在建筑施工過程中對有導電性部件、設備用強電、弱點電氣設備進行安全接地保護,能有效預防設備絕緣失效后帶電外殼對用戶存在的潛在危害。人體電阻相對接地電阻阻力更大,因此使用此方法能降低人體電流。使用安全保護之后接地電阻電壓降低,人即使接觸到帶電外殼也不會受到較大危害。

        2.4 防雷接地設計

        防雷接地設計主要是采取一定的防雷措施,減少和預防雷擊建筑物的情況,降低用戶人身傷害和財產(chǎn)損失。防雷接地設計一般要按照建筑物防雷措施,安裝防雷裝置,主要包括:接閃器、接地體、引下線等。按照建筑物防雷等級,選擇合適的防雷設計工程。防雷設計一般包含6項因素,主要有接閃工程、耐壓功能、連續(xù)接閃功能、造價、接閃器、建筑美學因素。

        3 電氣工程自動化在建筑電氣接地系統(tǒng)中的應用

        3.1 TN-C-S系統(tǒng)應用在建筑工程

        TN-C-S系統(tǒng)主要由TN-S和TN-C接地系統(tǒng)組成,其分界面設置在中心性和保護線的連接點處,在變電所供電建筑中運用比較多。TN-C-S系統(tǒng)主要是工作中心線N與保護線相連,可以降低電動機外殼對地的電壓。TN-C-S系統(tǒng)電壓降低的大小取決于ND線的負載平衡情況和ND線路長度。負載越不平衡,ND線越長,則設備外殼對地電壓偏移就越大。因此,為了防止電壓偏移過大,在實際運用過程中主要將PE線重復接地,達到降低電壓偏移的效果。TN-C-S系統(tǒng)為防止漏電保護器跳閘造成大范圍停電,PE線禁止進入漏電保護器中。TN-C-S系統(tǒng)主要運用在三相負載比較平衡、電力變壓器接地良好時。如果情況不理想,應采用TN-S系統(tǒng)供電。

        3.2 TN-S系統(tǒng)在建筑工程中應用

        TN-S系統(tǒng)是電氣接地系統(tǒng)中應用最廣泛的,主要運用在建筑項目當中設立的單獨變、配電所,民用或工業(yè)建筑中電子設備有特殊要求一般也采用TN-S系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)原理是將保護線和中心線分開,將一個三相四線和P二線組合成接地系統(tǒng),其中PE線和中心線N一定要獨立分開。中心線和P二線的接地點是變壓器中性點。特別是現(xiàn)代智能建筑中,使用TN-S系統(tǒng)時要多方考慮,因智能建筑中單相電氣機比較多,因此單相占用的電負荷比較高,所以中性線N線會有隨機電流存在,加上用戶熒光燈照明使用,N線存在3次諧波、電流、諧波作用在N線上,造成N線電流的提高,因此設備外殼連接時容易出現(xiàn)事故,所以智能建筑接地系統(tǒng)要充分考慮安全性問題,應全面分析并設置防雷保護措施。

        4 自動化設計的在線監(jiān)測系統(tǒng)

        自動化設計中在線監(jiān)測系統(tǒng)包括絕緣監(jiān)測、雷擊監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等。我國電網(wǎng)建設初期絕緣監(jiān)測多半使用掛網(wǎng)絕緣子,例如:玻璃、復合絕緣子、瓷等物品,這些裝置容易受環(huán)境影響,造成絕緣性能降低,因此監(jiān)測系統(tǒng)要積極檢測絕緣原件。輸電電路是供電的重要載體,輸電線路出現(xiàn)故障會嚴重影響電能正常供應,維修方案中在線監(jiān)測系統(tǒng)應估計到雷擊的危害,制定規(guī)避雷擊的檢測系統(tǒng),安裝避雷針或者避雷器等電氣設備。電氣設備對環(huán)境因素也比較敏感,大氣環(huán)境中濕度、二氧化硫、溫度等均會對電氣設備造成不利影響,如果不采取有效策略將造成設備故障出現(xiàn),檢測過程中出現(xiàn)這些不利因素異常信號時要立即傳遞給監(jiān)控中心,提醒技術人員采取保護措施或對設備進行檢修。

        5 結束語

        總而言之,在現(xiàn)代社會,電氣自動化的發(fā)展有效推動了我國社會經(jīng)濟水平的發(fā)展,各類新理論、新技術也開始應用在了電氣自動化之中,作為現(xiàn)代電氣工程行業(yè)的重要技術電氣自動化技術,只有在原技術上有所創(chuàng)新,才能推薦電氣工程的進一步發(fā)展。

        參考文獻

        [1]謝秀芳.有關電氣自動化在建筑工程中的運用問題分析[J].民營科技,2014,(03):54.

        [2]羅慶華.智能建筑中電氣工程及其自動化技術探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2014,(08):231.

        戴斕

        摘 要:電氣自動化的廣泛應用讓人們的工作與生活模式發(fā)生了翻天覆地的變革,電氣自動化就是電子工程及其自動化,各類電器都與電氣自動化有著密切的關系,電氣自動化已經(jīng)開始應用到各類行業(yè)之中,發(fā)揮著越來越重要的作用。本文對電氣自動化技術在建筑電氣工程中的應用進行探討。

        關鍵詞:電氣自動化;建筑電氣;應用

        對于電氣工程行業(yè)發(fā)展也起到了一定的推動作用。其中對于電氣專業(yè)與自動化專業(yè),兩者之間的聯(lián)系也十分的緊密,將電氣自動化應用在電氣工程中能夠省略很多不需要的環(huán)節(jié),可以有效節(jié)約成本,下面就針對電氣自動化在電氣工程中的應用進行深入的分析。

        1 建筑工程電氣自動化技術的應用體現(xiàn)

        1.1 變配電系統(tǒng)

        1.1.1 變電系統(tǒng)的施工過程

        變電系統(tǒng)主要是滿足用戶生產(chǎn)、生活、學習要求和目的,需要將安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能分配給各類用電設備,工作過程中要進行負荷計算、負荷分級、負荷統(tǒng)計工作,確定比較合理的供電方案,按照電壓等級、電源取向、電源數(shù)量確定電源方案。在實施變配電時要準備好所需材料,定位和測量時要開箱檢查設施,安裝好基礎型鋼,測量母線槽垂直方向的尺寸和水平情況,然后安置電纜橋架,接通敷設電纜橋較,連接完之后調(diào)整變配電系統(tǒng)。

        1.1.2 高壓配電

        高壓配電主要是按照高壓配電結線方案,選擇合適的變壓器、高壓開關柜、高壓電器、進線電纜。高壓配電系統(tǒng)構成至少是1000V電壓以上,主要給小區(qū)各變電所供電。配電方式有鏈式高壓配電、放射性高電壓配電、樹立式高壓配電等配電形式。

        1.1.3 低壓配電

        低壓配電主要按照低壓配電結線方案,選擇低壓配電屏、配電電器、配電電纜。低壓配電有3種結構,分別為:樹形結構、鏈形結構、放射性結構。我國目前眾多的建筑使用的都是低電壓干線配電方式。低電壓配電系統(tǒng)主要由配電線路和配電設施組成。低壓設備施工過程中容易引起火災,因此使用過程中要注意安全。

        1.2 樓宇自動化系統(tǒng)

        樓宇自動化控制核心是分散控制,集中管理,其使用的是數(shù)字控制器,也稱為電荷耦合元件。樓宇自動化系統(tǒng)要求為建筑里面所有的公用機電設備進行檢測和遙控管理,主要包括給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等建筑供電。樓宇自動化系統(tǒng)利用上位計算機控制管理計算機畫面,使用一系列專業(yè)化的數(shù)據(jù)、文本、曲線、動畫、控件,使設計的樓宇自動化控制能更好地處理、分析和判斷建筑一系列的機電設施安全。通過統(tǒng)一的控制管理,能確保一系列子系統(tǒng)裝置井然有序地工作,創(chuàng)造出高效、安全、舒適的工作環(huán)境,最大化地優(yōu)化日常管理成本和能源之間的造價平衡,有效提高現(xiàn)代化建筑管理能力,使建筑工程投資得到較大的回報。

        2 電氣工程自動化在建筑電氣保護系統(tǒng)中的應用

        2.1 直流和交流保護接地建筑設計

        電氣接地工作中的中性點接地能保護三相電壓平衡,中性點接地是電氣工作接地的重要設計。為提高這種接線端的安全性,需避免屏蔽接地與其他接地系統(tǒng)混合。另外,不能與PE線連接。使用中性點接地可以使接地保護模式能準確運用高壓系統(tǒng),也使單相電弧接地過電壓被有效消除。在智能建筑中,該方法能夠提高基準點位和供電電源的穩(wěn)定性,使用引線截面較大的銅芯絕緣線能使供電更穩(wěn)定。

        2.2 防靜電接地和屏蔽接地在建筑中應用

        人體在運動過程中會產(chǎn)生大量的靜電,這些靜電在濕度相對較低的室內(nèi)容易儲存在人體內(nèi),對運行的電氣設備產(chǎn)生影響。如果人體電量達到一定程度之后,甚至可以達到破壞設備芯片的能力,因此民用建筑需要考慮人體靜電的危害,建筑設計過程中常將PE線和設備連接起來進行防靜電處理。為了防止電磁因素的干擾,建筑過程中常將PE線和屏蔽管路兩頭連接起來,使用導線屏蔽接地進行保護。

        2.3 安全保護接地在建筑中的應用

        在建筑施工過程中對有導電性部件、設備用強電、弱點電氣設備進行安全接地保護,能有效預防設備絕緣失效后帶電外殼對用戶存在的潛在危害。人體電阻相對接地電阻阻力更大,因此使用此方法能降低人體電流。使用安全保護之后接地電阻電壓降低,人即使接觸到帶電外殼也不會受到較大危害。

        2.4 防雷接地設計

        防雷接地設計主要是采取一定的防雷措施,減少和預防雷擊建筑物的情況,降低用戶人身傷害和財產(chǎn)損失。防雷接地設計一般要按照建筑物防雷措施,安裝防雷裝置,主要包括:接閃器、接地體、引下線等。按照建筑物防雷等級,選擇合適的防雷設計工程。防雷設計一般包含6項因素,主要有接閃工程、耐壓功能、連續(xù)接閃功能、造價、接閃器、建筑美學因素。

        3 電氣工程自動化在建筑電氣接地系統(tǒng)中的應用

        3.1 TN-C-S系統(tǒng)應用在建筑工程

        TN-C-S系統(tǒng)主要由TN-S和TN-C接地系統(tǒng)組成,其分界面設置在中心性和保護線的連接點處,在變電所供電建筑中運用比較多。TN-C-S系統(tǒng)主要是工作中心線N與保護線相連,可以降低電動機外殼對地的電壓。TN-C-S系統(tǒng)電壓降低的大小取決于ND線的負載平衡情況和ND線路長度。負載越不平衡,ND線越長,則設備外殼對地電壓偏移就越大。因此,為了防止電壓偏移過大,在實際運用過程中主要將PE線重復接地,達到降低電壓偏移的效果。TN-C-S系統(tǒng)為防止漏電保護器跳閘造成大范圍停電,PE線禁止進入漏電保護器中。TN-C-S系統(tǒng)主要運用在三相負載比較平衡、電力變壓器接地良好時。如果情況不理想,應采用TN-S系統(tǒng)供電。

        3.2 TN-S系統(tǒng)在建筑工程中應用

        TN-S系統(tǒng)是電氣接地系統(tǒng)中應用最廣泛的,主要運用在建筑項目當中設立的單獨變、配電所,民用或工業(yè)建筑中電子設備有特殊要求一般也采用TN-S系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)原理是將保護線和中心線分開,將一個三相四線和P二線組合成接地系統(tǒng),其中PE線和中心線N一定要獨立分開。中心線和P二線的接地點是變壓器中性點。特別是現(xiàn)代智能建筑中,使用TN-S系統(tǒng)時要多方考慮,因智能建筑中單相電氣機比較多,因此單相占用的電負荷比較高,所以中性線N線會有隨機電流存在,加上用戶熒光燈照明使用,N線存在3次諧波、電流、諧波作用在N線上,造成N線電流的提高,因此設備外殼連接時容易出現(xiàn)事故,所以智能建筑接地系統(tǒng)要充分考慮安全性問題,應全面分析并設置防雷保護措施。

        4 自動化設計的在線監(jiān)測系統(tǒng)

        自動化設計中在線監(jiān)測系統(tǒng)包括絕緣監(jiān)測、雷擊監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等。我國電網(wǎng)建設初期絕緣監(jiān)測多半使用掛網(wǎng)絕緣子,例如:玻璃、復合絕緣子、瓷等物品,這些裝置容易受環(huán)境影響,造成絕緣性能降低,因此監(jiān)測系統(tǒng)要積極檢測絕緣原件。輸電電路是供電的重要載體,輸電線路出現(xiàn)故障會嚴重影響電能正常供應,維修方案中在線監(jiān)測系統(tǒng)應估計到雷擊的危害,制定規(guī)避雷擊的檢測系統(tǒng),安裝避雷針或者避雷器等電氣設備。電氣設備對環(huán)境因素也比較敏感,大氣環(huán)境中濕度、二氧化硫、溫度等均會對電氣設備造成不利影響,如果不采取有效策略將造成設備故障出現(xiàn),檢測過程中出現(xiàn)這些不利因素異常信號時要立即傳遞給監(jiān)控中心,提醒技術人員采取保護措施或對設備進行檢修。

        5 結束語

        總而言之,在現(xiàn)代社會,電氣自動化的發(fā)展有效推動了我國社會經(jīng)濟水平的發(fā)展,各類新理論、新技術也開始應用在了電氣自動化之中,作為現(xiàn)代電氣工程行業(yè)的重要技術電氣自動化技術,只有在原技術上有所創(chuàng)新,才能推薦電氣工程的進一步發(fā)展。

        參考文獻

        [1]謝秀芳.有關電氣自動化在建筑工程中的運用問題分析[J].民營科技,2014,(03):54.

        [2]羅慶華.智能建筑中電氣工程及其自動化技術探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2014,(08):231.

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