摘要：随着城市发展进程加快，建设智能化楼宇成为一个必然趋势，而电气自动化技术的应用，是楼宇智能化的基础和前提。本文首先指出楼宇电气自动化的特点，然后介绍了电气自动化技术在楼宇智能化中的应用，最后结合工程案例进行分析，以供参考。
关键词：楼宇；智能化；电气自动化；特点；应用
楼宇智能化，指的是采用计算机、信息通讯等先进技术，将建筑内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备系统统一起来，在协调运行的过程中，实现建筑自动化、通信自动化、办公自动化、安全保卫自动化、消防自动化。以下结合实践，探讨了电气自动化在楼宇智能化中的具体应用。
1．楼宇电气自动化的特点
1.1 联动性强
在智能化楼宇中，不同分区和系统既独立又统一，均通过电气自动化技术得以实现。电气自动化的应用，可以将照明、排水、暖通、安防等系统结合在一起，确保各个系统之间可以良好互动，一方面提高楼宇的使用性能，另一方面方便人们的日常生活。
1.2 安全性高
相比于普通建筑，智能化楼宇的电气设备种类和数量增多，这是实现建筑功能的基础。如果依然采用传统的电气操作方法，会因为人工失误造成设备故障，甚至引起系统瘫痪。采用电气自动化技术，可以对电气设备进行自动控制，确保整个电气系统可靠运行，从而保护人们的安全。
1.3 全面监控
电气自动化技术的应用，可以实现全方位监控，提高监控的实时性和动态性，从而满足智能化楼宇的监控需求。相关调查发现，电气自动化技术运行过程中，受到环境、人员、技术的影响，可能出现意外故障或损害。利用数字化监控系统，能有效解决这一问题，通过风险预警、故障提示，保证电气系统稳定运行。
1.4 节能降耗
在智能化楼宇中应用电气自动化技术，节能降耗体现在两个方面：一是能对照明、空调等设备进行有效控制，不仅可以创建舒适环境，还能实现节能效果。二是电气系统高度集成，人员安排合理，可以降低人工成本和机电维修成本。
2．电气自动化技术在楼宇智能化中的应用
2.1 电气接地
第一，TN-S系统。TN-S系统采用三相五线制，由1根中性线+1根地线+3根火线组成。该系统的运行特点，是变压器中性点的中性线，和保护零线连接在一起。其中，工作零线经过漏电保护器，保护零线要求电源进线零线重复接地，从而形成TN-S接零保护系统。简单来说，中性线、保护零线均经过漏电保护器，且两者不再进行电气连接，从而提高安全性和可靠性。
第二，TN-C系统。TN-C系统采用三相四线制，由1根保护中性线+3根火线组成。其中，保护中性线均带电，主要用在低压配电系统中。考虑到智能化楼宇的单向负荷大，会使用大量荧光灯，而三相负载不均衡，因此中性线的电流量大，和设备外壳连接后，容易出现电击、火灾等事故。TN-C系统使用时，要对电气设备的直交流工作、防雷保护进行接地，以保证系统安全运行。
第三，TN-C-S系统。TN-C-S系统是TN-S系统、TN-C系统的结合，其中TN-S系统用在进户后，TN-C系统用在进户前，中性线和保护接地线的连接位置是两者的分界面。该系统的应用，优势是能减小电气设备的对地电压，但不能完全消除。因此，应用时要在进户处重复接地，从而保证负载平衡。
2.2 电气保护
第一，交流工作接地。变压器的中性点接地或中性线接地，材料一般选择绝缘铜芯。在配电系统中，交流工作接地能为等电位线端子提供辅助，将箱柜作为活动场所。具体应用中，接线端子不能外露，也不能和其他接地系统连接，采用中性线接地模式，可以保证三相电压平衡。
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第二，直流工作接地。智能化楼宇内的计算机、通讯设备多，信息的转换和传递必须依靠微电位。为了保证设备安全运行，必须进行直流工作接地，提高电源和基准点位的稳定性。
第三，安全保护接地。将电气设备的不带电金属和接地体连接起来，在智能化楼宇中，使用PE线对电气设备和金属构件相连接。考虑到目前建筑内的设备均具有安全保护接地需求，例如弱电设备、强电设备，能保证设备可靠运行。
第四，屏蔽/防静电接地。屏蔽接地的作用，是减少电磁干扰，一般是将PE线和设备外壳连接在一起。具体到屏蔽接线中，一般将PE线连接到屏蔽管路的两端。此外，智能化楼宇内部干净整洁，设备移动、人员行走过程中容易产生静电，因此要采取防静电接地措施。
第五，防雷接地。智能化楼宇不仅电气设备数量多，而且系统布线复杂，如果耐压等级低、防雷能力差，就容易发生雷击事件。对此，采用防雷接地措施，可以使用避雷针、避雷器，或者使用浪涌保护器，其原理是降低雷电波产生的电位差，从而保护系统避免受到雷击损害。
3．工程案例分析
3.1 工程概况
以国内某办公楼为例，地上建筑10层，地下建筑2层，总高度为35.6m，建筑面积为4.2万m2。在建筑构造上，主要包括地下车库、地下人防区、餐厅、展厅、办公室、会议室等。考虑到该建筑对办公网络系统的需求高，网络接入用户的规模大，决定采用智能化楼宇建设方案。
3.2 设计原则
第一，发挥楼宇内电气设备的使用功能，将动力、空调、消防、门禁、保安等独立系统，整合为一个统一的系统，采用分级分布控制模式。第二，提高信息处理能力，能及时接收、发布信息，提供立体式、全方位的通信服务。第三，利用各种先进技术，创设一个安全、舒适、高效的工作生活环境。第四，综合布线系统采用塑料光纤，建立统一可靠的数据、语音、视频传输平台，满足自动化办公的需求。
3.3 电气自动化
电气自动化系统主要分为三个部分：①中心机房，是用户终端数据的汇集端，主要设备有服务器群、核心交换机、监控中心、GEPON系统等。中心机房的功能，一是和外网对接，二是对建筑内的终端数据进行汇集和分析。其中，核心交换机和Internet连接，可以实现数据业务；语音中继网关和PSTN连接，可以实现模拟语音业务。②楼层部分，主要设备有塑料光纤交换机、ONU等。③办公区部分，通过连接用户终端设备，将终端信号转化为数据信号，然后经过GEPON传输到中心机房，实现网络融合的目标。
在电气自动化控制上，要想对建筑内的电气设备进行控制管理，首先要解决三个问题：一是采集相关信息，合理设置测控点；二是不同设备的运行特点也不同，应该采用针对性的信息采集方法，提高数据时效性和准确性；三是管理系统的选用，要具有良好的交互性，且能降低运行成本。基于此，本工程中采用基于总线技术的网络控制模式，是在集散控制系统的基础上，融合总线控制技术，例如BACnet系统、LonWorks系统等。既能解决现场设备的分散性问题，又能满足数据双向实时传输的需要。
结语：
智能化楼宇是现代建筑的重要发展方向，楼宇内电气自动化技术的应用，具有联动性强、安全性高、全面监控、节能降耗的特点。文中从电气接地和电气保护两个方面，详细阐述了电气自动化在楼宇智能化中的应用，并结合工程案例进行分析。希望为类似工程提供经验借鉴，推动我国建筑行业长远发展。
参考文献：
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[4] 王炜斌.建筑电气自动化技术在楼宇智能化工程中的运用研究[J].装饰装修天地，2018，（11）：384.
论文作者:何林
论文发表刊物:《河南电力》2018年18期
论文发表时间:2019/3/13
标签：楼宇论文; 系统论文; 电气自动化论文; 建筑论文; 电气论文; 设备论文; 电气设备论文; 《河南电力》2018年18期论文;