高層建筑電氣自動(dòng)化應用
高層建筑電氣自動(dòng)化應用【1】
【摘 要】本文結合工作實(shí)踐，就高層建筑電氣自動(dòng)化應用進(jìn)行了探討，并對其發(fā)展進(jìn)行了展望，供同行參考。
【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;系統集成信息化;維護簡(jiǎn)易
1.我國的電氣自動(dòng)化現狀分析
1.1電氣自動(dòng)化系統集成信息化
電氣自動(dòng)化的發(fā)展離不開(kāi)信息技術(shù)的幫助，信息技術(shù)主要在兩個(gè)方面對電氣自動(dòng)化有滲透作用：第一個(gè)方面是信息技術(shù)對電氣自動(dòng)化管理層縱向的滲透。
企業(yè)在運行的過(guò)程中，它的數據處理系統首要的任務(wù)就是幫助企業(yè)對一些數據進(jìn)行及時(shí)的存取，這能夠保證企業(yè)有條不紊地運行。
通過(guò)數據處理系統對當前一些信息的及時(shí)處理，企業(yè)的工作人員可以對企業(yè)當前的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)畫(huà)面式的管理，在節省工作量的同時(shí)，還能夠更加準確的掌握企業(yè)運行狀況。
信息技術(shù)對電氣自動(dòng)化的另一方面滲透就是信息技術(shù)已經(jīng)橫向滲透到了電氣自動(dòng)化的機器、設備以及系統中。
當今信息技術(shù)的運用極其普遍，微電子和微處理器技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應用也得到了廣泛的普及，這帶來(lái)的直接影響就是一些原先就已經(jīng)明確定義的“設備界線(xiàn)”變得很模糊了，最典型的例子就是控制設備、PLC以及控制系統不像以前定義的那樣了，現在不能對其進(jìn)行準確的定義。
1.2電氣自動(dòng)化系統的維護簡(jiǎn)易
隨著(zhù)電氣自動(dòng)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(dòng)化配備標準平臺以及使用規范。
Windows NT 就是電氣自動(dòng)化很好的一類(lèi)標準平臺以及使用規范，在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，PC的人機界面在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域內已經(jīng)成為了主流，因為基于PC的一些控制系統具有靈活性高且容易受控制的特點(diǎn)，使得它已經(jīng)被很多的用戶(hù)采納使用，這就使得將Windows 作為它的操作系統時(shí)，不僅便于了電氣自動(dòng)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(dòng)化在高層建筑中的應用
高層建筑中的電氣自動(dòng)化系統，其工作原理可以分成下面三個(gè)環(huán)節：首先，實(shí)行數據的采集。
所謂數據采集指的是對那些電氣裝置的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測及輸入;其次，控制決策的實(shí)行。
當完成各裝置瞬時(shí)值的檢測及輸入后，應該對這些數據進(jìn)行簡(jiǎn)單的加減運算，依據運算結果作為所需調整方向與量值的參考值;最后，進(jìn)行控制的輸出。
該環(huán)節根據控制性決策的結果，來(lái)對各執行機構所發(fā)出的信號進(jìn)行控制，從而保證各個(gè)控制任務(wù)的完成。
現將電氣自動(dòng)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(diǎn)接地。
其中，中性線(xiàn)必須使用銅芯絕緣線(xiàn)。
在配電過(guò)程中會(huì )存在輔助等電位結點(diǎn)端子，而這些等電位接線(xiàn)端子通常都處于箱柜內。
另外需要注意的是，這一等點(diǎn)位接線(xiàn)端子千萬(wàn)不能暴露在外，也不同其它接地系統如屏蔽接地系統、直流接地系統等混接。
在高壓系統中，如采用中性點(diǎn)接線(xiàn)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(diǎn)接地方式的另外一點(diǎn)好處是能夠避免出現零序電壓偏移情況，從而保證三相電壓的平衡，實(shí)現了單相電源的方便使用，從某種意義上來(lái)講，這對整個(gè)低壓系統具有重要作用。
2.2直流電接地
在一幢現代化高層自動(dòng)化建筑物中，一般都除了具有傳真、電話(huà)、消防以及其他傳統設備外，各種計算機通信網(wǎng)絡(luò )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(dòng)化設備，才能使高層建筑中的各項優(yōu)勢體現出來(lái)。
然而這些電子類(lèi)的設備在進(jìn)行信息輸入、輸出、信號放大、能量轉換等過(guò)程都離不開(kāi)微電流及微電壓的快速運轉，此外，這些電子類(lèi)設備通常需要通過(guò)一個(gè)整體的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )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定性及準確性，除了提供最基本的穩定電源外，還必須為其提供一個(gè)穩定的基準點(diǎn)位。
因此，可以使用一個(gè)截面積較大的絕緣銅芯線(xiàn)作為引線(xiàn)，引線(xiàn)一端直接同基準點(diǎn)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(xiàn)除了不應該同PE線(xiàn)直接連接外，還不能和中性線(xiàn)連接。
2.3防雷接地
在高層建筑的電氣自動(dòng)化系統中，含有大量的電子類(lèi)設備和布線(xiàn)系統如火災報警系統、通信自動(dòng)化系統、消防聯(lián)動(dòng)控制系統、辦公自動(dòng)化系統、建筑自動(dòng)化系統、安全自動(dòng)監控系統、大樓閉路電視自動(dòng)化系統一起其他自動(dòng)化系統等。
對于這些電子類(lèi)設備以及布線(xiàn)系統，它們的布線(xiàn)系統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(lèi)設備遭受雷擊，無(wú)論是直擊、反擊還是串擊都會(huì )對這些電子類(lèi)設備造成極大的破壞。
因此在高層建筑的電氣自動(dòng)化系統中，所有的接地功能必須具備較強的防雷性能接地系統，在此基礎上，通過(guò)建立一套完整且嚴密的防雷結構，從而保證這些電子類(lèi)設備免遭自然雷擊的影響。
一般來(lái)講，高層建筑屬于一級負荷，因此在設計高層建筑的時(shí)候應該嚴格參照一級防雷建筑物標準來(lái)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(lèi)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(dòng)化的發(fā)展及展望
近些年，隨著(zhù)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、照明等系統的自動(dòng)化控制水平也成為衡量現代化高層建筑質(zhì)量的重要指標之一。
現代高層建筑的電氣自動(dòng)化是實(shí)現建筑智能化的必經(jīng)之路，它必定成為今后建筑的發(fā)展趨勢。
同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)作為現代高層建筑建設的核心技術(shù)之一，它正經(jīng)歷了前所未有的機遇及挑戰。
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(guò)以實(shí)現高層建筑的節能、安全、個(gè)性化為主要目標，對高層建筑的電氣自動(dòng)化系統進(jìn)行更深層次的探索研究，把我國乃至全世界的電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)推向一個(gè)歷史高度。
4.結語(yǔ)
通過(guò)本文以上內容的闡述，我們可以看出電氣自動(dòng)化在高層建筑中有著(zhù)非常廣泛的應用。
本文通過(guò)從電氣接地系統和電氣保護設計兩方面出發(fā)，分析了電氣自動(dòng)化在高層建筑中的應用，最后，對高層建筑的電氣自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。
總而言之，電子自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在現代高層建筑中有了十分廣泛的應用，通過(guò)合理設計高層建筑的電氣自動(dòng)化孔子系統，必能達到合理利用電氣設備、節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。
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高層建筑電氣自動(dòng)化設計要點(diǎn)【2】
【摘 要】本文結合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗，從中央控制室、監控系統以及電氣保護三大方面，對高層建筑中電氣自動(dòng)化設計進(jìn)行具體分析與闡述。
【關(guān)鍵詞】高層建筑;電氣自動(dòng)化;設計
隨著(zhù)我國社會(huì )的飛速發(fā)展與完善，再加上高新技術(shù)的支持，高層智能樓宇的應用越來(lái)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(guò)系統的集成中心，在建筑物中進(jìn)行綜合布線(xiàn)，以此實(shí)現自動(dòng)化的建筑設備、建筑通信以及辦公等功能，推動(dòng)現代化建筑的自動(dòng)化、信息化發(fā)展趨勢。
1.中央控制系統
中央控制室主要通過(guò)變配電，直接實(shí)現回路供電的應用。
在高層建筑的中央控制室中，需要配備專(zhuān)用配電盤(pán)，且負荷等級在高層建筑最高級別以上。
一般情況下，系統的供電電源電壓上下浮動(dòng)不超過(guò)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(mǎn)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.運行監控系統
高層建筑中的電氣監控系統，主要作用為監控設備運行情況以及發(fā)生故障的可能性。
一旦設備出現故障，需及時(shí)停止工作，避免故障進(jìn)一步擴大，影響高層建筑整個(gè)電氣系統的正常運行。
電氣監控系統的運行，主要包括以下要點(diǎn)：在系統的測量過(guò)程中，通過(guò)確保設備正常運行，將運行參數輸入到監控系統中，謹慎處理測量參數，并進(jìn)行顯示，將預設值與檢測參數進(jìn)行對比分析，以此掌控系統運行狀況。
如果電氣監控系統經(jīng)過(guò)邏輯判斷，發(fā)現故障，需將保護信號輸出并開(kāi)啟執行元件，以此保設備動(dòng)作。
在程序執行環(huán)節，可進(jìn)一步放大邏輯信號，并參考預設指令信息，完成任務(wù)。
應該注意的是，在電氣監控系統中，需要監控諸多物理量參數，自動(dòng)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
3.1交流接地
所謂工作接地，主要強調變壓器的中性線(xiàn)接地或者中性點(diǎn)接地。
要求N線(xiàn)為通信絕緣線(xiàn)。
在配電系統中，需使用到輔助等電位的接線(xiàn)端子。
并設置在箱柜中。
在設置過(guò)程中，注意輔助等電位的接線(xiàn)端子不能同其他線(xiàn)路混接，也不得暴露在外。
在高壓系統中，如果采取中性點(diǎn)的接地方式，可準確進(jìn)行繼電保護接地方式，并將單相電弧的接地過(guò)電壓完全消除。
通過(guò)采取中性點(diǎn)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(shí)低壓系統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(xiàn)相連接。
隨著(zhù)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(méi)有進(jìn)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(gè)之路的電流值和電阻大小為反比例。
也就是說(shuō)，接地電阻量越小，則經(jīng)過(guò)人體的電流就會(huì )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(guò)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(guò)人體的電流則可忽略不計。
因此，通過(guò)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(dòng)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(wú)限放大，完成邏輯動(dòng)作。
在這一工作過(guò)程中，系統主要利用微電流或者微電位快速實(shí)現，設備之間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現工作、因此，為了確保設備正常、穩定、精準運行，除了需要供電電源穩定之外，還應提高基準電位的穩定性。
同時(shí)應用截面較大的絕緣銅芯線(xiàn)，分別與基準電位連接，并實(shí)現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(dòng)或摩擦等，都會(huì )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(guò)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(xiàn)實(shí)現多點(diǎn)連接。
另一方面，在現代化高層建筑中，通過(guò)采取正確的屏蔽接地方法，可有效避免電磁干擾問(wèn)題。
實(shí)現設備外殼和PE線(xiàn)的有效連接。
在設置導線(xiàn)屏蔽接地時(shí)，應實(shí)現PE線(xiàn)和管路兩端的可靠連接。
室內屏蔽則應實(shí)現PE線(xiàn)和多點(diǎn)之間的可靠連接。
3.5防雷接地
在現代化高層建筑中，涉及到大量布線(xiàn)系統、電子設備等，包括火災報警系統、自動(dòng)化通信系統、消防聯(lián)動(dòng)報警系統以及智能樓宇自動(dòng)化控制系統、辦公自動(dòng)化系統、保安監控系統以及相關(guān)布線(xiàn)方式等。
在電子設備或者布線(xiàn)系統中，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(wú)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基礎上，形成嚴謹、科學(xué)的防雷系統。
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(shí)現電氣自動(dòng)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(shí)現網(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，既可減少外來(lái)電磁的干擾，也可保護建筑設備。
由上可見(jiàn)，當前高層建筑中已經(jīng)廣泛應用到電氣自動(dòng)化設計。
應積極轉變設計觀(guān)念，結合現代化設備的實(shí)際應用狀況，實(shí)現科學(xué)、合理、完整的電氣自動(dòng)化設計，把握設計要點(diǎn)，實(shí)現節約資源的目標，確保電氣設備安全、穩定運行，具有一定現實(shí)意義。
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