吳子涵 李宗周 高偉 蘇州科技大學(xué)

現(xiàn)代社會經(jīng)過了三次工業(yè)革命，很多設(shè)備的基礎(chǔ)功能已趨于完善，目前正在進(jìn)行第四次工業(yè)革命，為設(shè)備賦予“生命力”，使之更人性化，更能滿足人們的需要。所以樓宇智能化是建筑物的發(fā)展方向，而要實(shí)現(xiàn)智能樓宇就必須利用好電氣自動化技術(shù)，只有實(shí)現(xiàn)了一個個設(shè)備的自動化，才能實(shí)現(xiàn)整個樓宇的自動化。因此，電氣自動化系統(tǒng)對于智能樓宇的實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。

1 樓宇電氣自動化設(shè)計

樓宇的絕大部分設(shè)備都是電氣化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能樓宇首要的便是要充分發(fā)揮電氣系統(tǒng)的功能。電氣系統(tǒng)可以分為強(qiáng)電和弱電，強(qiáng)電包括家用設(shè)備的供電以及公共區(qū)域電梯，照明等設(shè)備的供電，弱電一般是建筑物的監(jiān)控系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，電話線和有線電視的供電。只有保證弱電和強(qiáng)電協(xié)調(diào)穩(wěn)定的工作，才能保證整個樓宇用電設(shè)備的可靠性。將建筑電氣化設(shè)備的控制集于一體，形成中央管理系統(tǒng)，這樣可以便于各種設(shè)備數(shù)據(jù)的共享，達(dá)到一加一大于二的效果，解決了人機(jī)難以關(guān)聯(lián)的難題，一人可以同時監(jiān)控和操作多臺設(shè)備。

對于電氣控制系統(tǒng)來說，安全永遠(yuǎn)是第一位的，而眾所周知，為了防止觸電，一般都會將用電設(shè)備的外殼接地。所以要想保證用電，接地系統(tǒng)的設(shè)計則是非常重要的一環(huán)，它關(guān)系到整個樓宇用電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著建筑物用電設(shè)備種類的增多，耗電量增大，對樓宇電氣系統(tǒng)的接地設(shè)計提出了新的要求，必須要花很大的功夫來設(shè)計接地系統(tǒng)。傳統(tǒng)采用的接地技術(shù)，其輻射的電磁波較大，若是延續(xù)使用，則會對電子設(shè)備的工作造成干擾，因此很多新的接地技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

2 電氣自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1 TN-S系統(tǒng)

一般的家用供電線為三相四線制，三根火線，一根零線，將零線和任意一根火線接到用戶就是家用的220V標(biāo)準(zhǔn)電壓。由于零線帶不穩(wěn)定的點(diǎn)，一般認(rèn)為是不帶電，保護(hù)線也不帶電，將這二者連起來接地便是TN-C系統(tǒng)，將這二者分開接地，單獨(dú)布線就是TN-S系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)將工作零線N線和接地保護(hù)線PE線嚴(yán)格分開，嚴(yán)禁二者相連，極大的保證了供電系統(tǒng)的安全性，一般用于家用的低壓供電系統(tǒng)。

然而智能樓宇的電氣設(shè)備很多，用電載荷較大，如果將接地保護(hù)線和零線連接到外殼，將會非常容易導(dǎo)致火災(zāi)，而且還會產(chǎn)生較大的電子干擾，影響弱電設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，為實(shí)現(xiàn)樓宇智能化，需要設(shè)置多種接地裝置，例如防雷接地保護(hù)，直流接地保護(hù)和防靜電安全保護(hù)等，對于精密的儀器尤其要考慮防靜電接地和屏蔽接地。

2.2 TN-C-S系統(tǒng)

上文介紹了TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)，這二者結(jié)合成為TN-C-S接地系統(tǒng)。這種系統(tǒng)適用于供電的變電場所，在電力進(jìn)入用戶家前采用TN-C系統(tǒng)，不需要設(shè)置接地保護(hù)線，在進(jìn)入用戶家之后采用TN-S系統(tǒng)，確保用戶用電安全。

3 電氣保護(hù)

3.1 交流工作接地

工作接地主要作用是輔助配電過程中等電位端子的工作，確保三相電壓的平衡性，防止零序電壓的偏移，一般采用的方式是將中性線接地，要注意的是中性線必須采用優(yōu)質(zhì)的銅芯導(dǎo)線，絕緣性也要很好，而且該接地系統(tǒng)不能和其他接地系統(tǒng)混接。

3.2 安全保護(hù)接地

安全保護(hù)接地就是普通家用金屬外殼電器所用到的第三根線，那根線是不接電的，只是為了在漏電時能及時將電流導(dǎo)入到地下，防止觸電。安全保護(hù)接地一般是將電氣設(shè)備的金屬外殼和PE線相連，然后將PE線接地，保證金屬外殼的零電壓，是保障用戶人身安全的必要手段。

3.3 屏蔽接地與防靜電接地

屏蔽接地和防靜電接地主要是為了保證電磁設(shè)備的正常工作，例如手機(jī)，網(wǎng)絡(luò)交換器等；此外，在一些特殊場合，如加油站、煤礦，靜電還很容易引發(fā)火災(zāi)，甚至爆炸。而消除靜電的方式一般是將導(dǎo)體直接與大地相連，或者是將與導(dǎo)體相連的導(dǎo)電物體接地。

3.4 防雷接地

建筑物的防雷接地也是非常重要的，一般的措施是在樓頂安裝避雷針，然后將避雷針用導(dǎo)線和建筑物內(nèi)部的鋼筋相連，這樣的方式簡單、實(shí)用，成本低廉，而且可以快速的將雷電帶有的大電流導(dǎo)入地下。

4 結(jié)束語

綜上所述，智能樓宇是建筑物未來的發(fā)展趨勢，而要實(shí)現(xiàn)樓宇的智能化，必須要做好電氣自動化設(shè)計。本文著重論述了電氣自動化中的接地系統(tǒng)，它是電氣設(shè)備安全運(yùn)行的保障，有了安全的保障，樓宇的智能化才能更加安全可靠。

[1]張定杰.樓宇智能化中電氣自動化的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版, 2013(36).

[2]潘宇.樓宇智能化中電氣自動化的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代制造,2016(9)：12-13.

[3]蘇毅.樓宇智能化中電氣自動化的應(yīng)用分析[J].工程技術(shù)：文摘版：00009-00009.