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高層建筑電氣自動化應用
高層建筑電氣自動化應用【1】
【摘 要】本文結合工作實踐，就高層建筑電氣自動化應用進行了探討，并對其發(fā)展進行了展望，供同行參考。
【關鍵詞】電氣自動化;系統(tǒng)集成信息化;維護簡易
1.我國的電氣自動化現(xiàn)狀分析
1.1電氣自動化系統(tǒng)集成信息化
電氣自動化的發(fā)展離不開信息技術的幫助，信息技術主要在兩個方面對電氣自動化有滲透作用：第一個方面是信息技術對電氣自動化管理層縱向的滲透。
企業(yè)在運行的過程中，它的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)首要的任務就是幫助企業(yè)對一些數(shù)據(jù)進行及時的存取，這能夠保證企業(yè)有條不紊地運行。
通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對當前一些信息的及時處理，企業(yè)的工作人員可以對企業(yè)當前的生產(chǎn)過程進行動態(tài)畫面式的管理，在節(jié)省工作量的同時，還能夠更加準確的掌握企業(yè)運行狀況。
信息技術對電氣自動化的另一方面滲透就是信息技術已經(jīng)橫向滲透到了電氣自動化的機器、設備以及系統(tǒng)中。
當今信息技術的運用極其普遍，微電子和微處理器技術在電氣自動化中的應用也得到了廣泛的普及，這帶來的直接影響就是一些原先就已經(jīng)明確定義的“設備界線”變得很模糊了，最典型的例子就是控制設備、PLC以及控制系統(tǒng)不像以前定義的那樣了，現(xiàn)在不能對其進行準確的定義。
1.2電氣自動化系統(tǒng)的維護簡易
隨著電氣自動化的快速發(fā)展，為使其始終處于快速的發(fā)展軌道上，就必須對電氣自動化配備標準平臺以及使用規(guī)范。
Windows NT 就是電氣自動化很好的一類標準平臺以及使用規(guī)范，在電氣自動化領域，PC的人機界面在電氣自動化領域內已經(jīng)成為了主流，因為基于PC的一些控制系統(tǒng)具有靈活性高且容易受控制的特點，使得它已經(jīng)被很多的用戶采納使用，這就使得將Windows 作為它的操作系統(tǒng)時，不僅便于了電氣自動化的使用，而且對電氣化的維護工作也更加便捷了。
2.電氣自動化在高層建筑中的應用
高層建筑中的電氣自動化系統(tǒng)，其工作原理可以分成下面三個環(huán)節(jié)：首先，實行數(shù)據(jù)的采集。
所謂數(shù)據(jù)采集指的是對那些電氣裝置的瞬時值進行檢測及輸入;其次，控制決策的實行。
當完成各裝置瞬時值的檢測及輸入后，應該對這些數(shù)據(jù)進行簡單的加減運算，依據(jù)運算結果作為所需調整方向與量值的參考值;最后，進行控制的輸出。
該環(huán)節(jié)根據(jù)控制性決策的結果，來對各執(zhí)行機構所發(fā)出的信號進行控制，從而保證各個控制任務的完成。
現(xiàn)將電氣自動化在高層建筑中的應用建設如下。
2.1交流電的工作接地
本文所講的工作接地指的是變壓器的中性點接地。
其中，中性線必須使用銅芯絕緣線。
在配電過程中會存在輔助等電位結點端子，而這些等電位接線端子通常都處于箱柜內。
另外需要注意的是，這一等點位接線端子千萬不能暴露在外，也不同其它接地系統(tǒng)如屏蔽接地系統(tǒng)、直流接地系統(tǒng)等混接。
在高壓系統(tǒng)中，如采用中性點接線方式，那么則能夠起到消除由于單相電弧基地而產(chǎn)生的電壓。
中性點接地方式的另外一點好處是能夠避免出現(xiàn)零序電壓偏移情況，從而保證三相電壓的平衡，實現(xiàn)了單相電源的方便使用，從某種意義上來講，這對整個低壓系統(tǒng)具有重要作用。
2.2直流電接地
在一幢現(xiàn)代化高層自動化建筑物中，一般都除了具有傳真、電話、消防以及其他傳統(tǒng)設備外，各種計算機通信網(wǎng)絡也是必不可少的一部分。
只有當高層建筑物中配備了這些自動化設備，才能使高層建筑中的各項優(yōu)勢體現(xiàn)出來。
然而這些電子類的設備在進行信息輸入、輸出、信號放大、能量轉換等過程都離不開微電流及微電壓的快速運轉，此外，這些電子類設備通常需要通過一個整體的互聯(lián)網(wǎng)絡平臺才能保證工作的正常運行。
為了保證這些設備運行的穩(wěn)定性及準確性，除了提供最基本的穩(wěn)定電源外，還必須為其提供一個穩(wěn)定的基準點位。
因此，可以使用一個截面積較大的絕緣銅芯線作為引線，引線一端直接同基準點位連接，一端直接同供電電源相連接。
這里需要注意的是引線除了不應該同PE線直接連接外，還不能和中性線連接。
2.3防雷接地
在高層建筑的電氣自動化系統(tǒng)中，含有大量的電子類設備和布線系統(tǒng)如火災報警系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、建筑自動化系統(tǒng)、安全自動監(jiān)控系統(tǒng)、大樓閉路電視自動化系統(tǒng)一起其他自動化系統(tǒng)等。
對于這些電子類設備以及布線系統(tǒng)，它們的布線系統(tǒng)的耐壓等級通常較低，但防干擾要求卻很高，如果這些電子類設備遭受雷擊，無論是直擊、反擊還是串擊都會對這些電子類設備造成極大的破壞。
因此在高層建筑的電氣自動化系統(tǒng)中，所有的接地功能必須具備較強的防雷性能接地系統(tǒng)，在此基礎上，通過建立一套完整且嚴密的防雷結構，從而保證這些電子類設備免遭自然雷擊的影響。
一般來講，高層建筑屬于一級負荷，因此在設計高層建筑的時候應該嚴格參照一級防雷建筑物標準來設計，在接閃器選擇方面，最好選用有針帶的組合接閃器，而避雷針則應該選擇25.0×4.0mm規(guī)格的鍍鋅網(wǎng)格避雷針，這樣做的好處一方面是能夠有效避免自然雷電破壞高層建筑內電子類設備，另一方面是能夠起到電子設備免遭電磁波干擾的作用。
3.高層建筑電氣自動化的發(fā)展及展望
近些年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，人們對建筑物的功能要求也在不斷提高。
高層建筑內的安保、消防、通信、照明等系統(tǒng)的自動化控制水平也成為衡量現(xiàn)代化高層建筑質量的重要指標之一。
現(xiàn)代高層建筑的電氣自動化是實現(xiàn)建筑智能化的必經(jīng)之路，它必定成為今后建筑的發(fā)展趨勢。
同時，電氣自動化技術作為現(xiàn)代高層建筑建設的核心技術之一，它正經(jīng)歷了前所未有的機遇及挑戰(zhàn)。
高層建筑的電氣工程師應該綜合考慮信息、控制、電氣、決策及管理等各方面，通過以實現(xiàn)高層建筑的節(jié)能、安全、個性化為主要目標，對高層建筑的電氣自動化系統(tǒng)進行更深層次的探索研究，把我國乃至全世界的電氣自動化產(chǎn)業(yè)推向一個歷史高度。
4.結語
通過本文以上內容的闡述，我們可以看出電氣自動化在高層建筑中有著非常廣泛的應用。
本文通過從電氣接地系統(tǒng)和電氣保護設計兩方面出發(fā)，分析了電氣自動化在高層建筑中的應用，最后，對高層建筑的電氣自動化的未來發(fā)展進行了展望。
總而言之，電子自動化技術已經(jīng)在現(xiàn)代高層建筑中有了十分廣泛的應用，通過合理設計高層建筑的電氣自動化孔子系統(tǒng)，必能達到合理利用電氣設備、節(jié)省人力物力資源的目的，從而為確保高層建設設備安全運行提供強有力的保障。
【參考文獻】
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高層建筑電氣自動化設計要點【2】
【摘 要】本文結合筆者實際工作經(jīng)驗，從中央控制室、監(jiān)控系統(tǒng)以及電氣保護三大方面，對高層建筑中電氣自動化設計進行具體分析與闡述。
【關鍵詞】高層建筑;電氣自動化;設計
隨著我國社會的飛速發(fā)展與完善，再加上高新技術的支持，高層智能樓宇的應用越來越廣泛，已成為當前建筑發(fā)展的主流所在。
所謂智能建筑，主要指通過系統(tǒng)的集成中心，在建筑物中進行綜合布線，以此實現(xiàn)自動化的建筑設備、建筑通信以及辦公等功能，推動現(xiàn)代化建筑的自動化、信息化發(fā)展趨勢。
1.中央控制系統(tǒng)
中央控制室主要通過變配電，直接實現(xiàn)回路供電的應用。
在高層建筑的中央控制室中，需要配備專用配電盤，且負荷等級在高層建筑最高級別以上。
一般情況下，系統(tǒng)的供電電源電壓上下浮動不超過10%，頻率變化在1Hz之內。
在中央管理計算機中，配有不間斷的UPS供電設備，其容量需滿足高層建筑中的用電設備總和。
另外，應盡量保持中央控制室與控制負荷中心接近，并和變電所、電梯機房、水泵房等保持一定距離。
2.運行監(jiān)控系統(tǒng)
高層建筑中的電氣監(jiān)控系統(tǒng)，主要作用為監(jiān)控設備運行情況以及發(fā)生故障的可能性。
一旦設備出現(xiàn)故障，需及時停止工作，避免故障進一步擴大，影響高層建筑整個電氣系統(tǒng)的正常運行。
電氣監(jiān)控系統(tǒng)的運行，主要包括以下要點：在系統(tǒng)的測量過程中，通過確保設備正常運行，將運行參數(shù)輸入到監(jiān)控系統(tǒng)中，謹慎處理測量參數(shù)，并進行顯示，將預設值與檢測參數(shù)進行對比分析，以此掌控系統(tǒng)運行狀況。
如果電氣監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過邏輯判斷，發(fā)現(xiàn)故障，需將保護信號輸出并開啟執(zhí)行元件，以此保設備動作。
在程序執(zhí)行環(huán)節(jié)，可進一步放大邏輯信號，并參考預設指令信息，完成任務。
應該注意的是，在電氣監(jiān)控系統(tǒng)中，需要監(jiān)控諸多物理量參數(shù)，自動化水平較高，需要設置單獨的保護裝置，以確保設備正常運行。
3.電氣保護系統(tǒng)
3.1交流接地
所謂工作接地，主要強調變壓器的中性線接地或者中性點接地。
要求N線為通信絕緣線。
在配電系統(tǒng)中，需使用到輔助等電位的接線端子。
并設置在箱柜中。
在設置過程中，注意輔助等電位的接線端子不能同其他線路混接，也不得暴露在外。
在高壓系統(tǒng)中，如果采取中性點的接地方式，可準確進行繼電保護接地方式，并將單相電弧的接地過電壓完全消除。
通過采取中性點接地，可以避免零序電壓的轉移，確保三相電壓保持平衡狀態(tài)，此時低壓系統(tǒng)將保持良好的運行狀態(tài)。
3.2安全接地
所謂安全保護接地，主要指電氣設備中的不帶電金屬部分和接地體之間，保持一定金屬連接狀態(tài)。
在高層建筑中，安全保護接地主要涉及用電設備和設備周邊的金屬構件，利用PE線相連接。
隨著高層建筑中電氣設計的復雜化，需要安全保護接地的范圍非常廣，如強電設備、弱電設備、非帶電導電設備等。
如果設備沒有進行安全保護接地，一旦絕緣破壞，外殼可能帶電，對人身安全造成威脅。
眾所周知，在并聯(lián)電路中，各個之路的電流值和電阻大小為反比例。
也就是說，接地電阻量越小，則經(jīng)過人體的電流就會相應減小，而由于人體內的電阻遠遠大于接地電阻，而經(jīng)過人體的電流則遠遠小于接地體電流。
如果接地電阻非常小，則經(jīng)過人體的電流則可忽略不計。
因此，通過設置接地保護，可有效降低接地電阻，一方面確保高層建筑的電氣系統(tǒng)運行安全，另一方面也可保護建筑中的設備安全和工作人員安全。
3.3直流接地
在智能化的高層建筑中，包括各種計算機、自動化設備、通訊設備等。
在電子設備中，需要輸入信息、轉換能量并傳輸信息，將信號無限放大，完成邏輯動作。
在這一工作過程中，系統(tǒng)主要利用微電流或者微電位快速實現(xiàn)，設備之間通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)工作、因此，為了確保設備正常、穩(wěn)定、精準運行，除了需要供電電源穩(wěn)定之外，還應提高基準電位的穩(wěn)定性。
同時應用截面較大的絕緣銅芯線，分別與基準電位連接，并實現(xiàn)電子設備的直流接地。
3.4靜電接地和屏蔽接地
一方面，在高層建筑中，防靜電干擾作用非常重要。
在干燥、潔凈的房間中，人的行走、設備的移動或摩擦等，都會造成靜電的產(chǎn)生。
因此，將可能帶有靜電或者產(chǎn)生靜電的物體，通過導體作用，和大地之間形成電氣回路接地，即防靜電接地。
應用防靜電接地，需要在干燥、干凈的環(huán)境中，所有室內設施、設備外殼等和PE線實現(xiàn)多點連接。
另一方面，在現(xiàn)代化高層建筑中，通過采取正確的屏蔽接地方法，可有效避免電磁干擾問題。
實現(xiàn)設備外殼和PE線的有效連接。
在設置導線屏蔽接地時，應實現(xiàn)PE線和管路兩端的可靠連接。
室內屏蔽則應實現(xiàn)PE線和多點之間的可靠連接。
3.5防雷接地
在現(xiàn)代化高層建筑中，涉及到大量布線系統(tǒng)、電子設備等，包括火災報警系統(tǒng)、自動化通信系統(tǒng)、消防聯(lián)動報警系統(tǒng)以及智能樓宇自動化控制系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)以及相關布線方式等。
在電子設備或者布線系統(tǒng)中，其耐壓等級相對較低，且對抗干擾性能提出較高要求，極易受到雷電打擊并造成損壞，嚴重情況甚至引發(fā)事故。
無論是采取反擊還是串擊形式，都可能對電子設備產(chǎn)生一定干擾或損壞。
因此，在現(xiàn)代化高層建筑中，應確保所有的功能接地，并奠定在防雷接地系統(tǒng)基礎上，形成嚴謹、科學的防雷系統(tǒng)。
由于智能化高層建筑是一級負荷建筑，因此結合一級防雷的保護措施實現(xiàn)電氣自動化設計，以針帶組合方式設置接閃器，在屋頂組成避雷針網(wǎng)格，實現(xiàn)網(wǎng)格和屋面金屬構件的電氣連接作用，并與建筑中的柱頭鋼筋作為電氣連接，形成多層次、多角度、全方位的防雷系統(tǒng)，既可減少外來電磁的干擾，也可保護建筑設備。
由上可見，當前高層建筑中已經(jīng)廣泛應用到電氣自動化設計。
應積極轉變設計觀念，結合現(xiàn)代化設備的實際應用狀況，實現(xiàn)科學、合理、完整的電氣自動化設計，把握設計要點，實現(xiàn)節(jié)約資源的目標，確保電氣設備安全、穩(wěn)定運行，具有一定現(xiàn)實意義。
【參考文獻】
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