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摘要：在建筑的自动控制系统中，电气自动化设计占有非常重要的地位。目前电气自动化在我国现代建筑中的应用还处于一个比较新的技术领域，随着越来越多建筑物的出现，将会有更加先进的新兴技术补充到这一技术领域中，使这一技术能不断完善。
关键词：电气自动化；现代建筑；应用
中图分类号：F407文献标识码： A
一、现代建筑中电气技术的应用特点以及发展趋势
1、实现了设备与系统全工作流程内的高效监控
在结构复杂的大型建筑中,电气系统组件繁多、结构复杂、功能多样,传统运行方式常常留下管理盲区,导致故障的发生。而现代自动化技术则通过“采集—处理—反馈”模块,对系统进行实时的数字化监控,能及时将控制中心的指令传达到系统,并将反馈信息同时传递到控制中心,以实现对整个系统高效、实时、不间断的控制和管理。
2、联动性的提高
电气自动化技术将建筑中配电、照明、消防、空调等系统连接为一个整体,大大提高了其联动效果,解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下(火灾、水管爆裂等)系统的自动识别、判断,及时实现预设的应急处理方案,开启紧急照明系统、调整水压或开放喷淋灭火系统等,实现子系统间的配置与互动。
3、安全性强
由于电气系统固有的危险性,设备故障、操作失误以及环境变化等因素都可能导致系统产生严重的安全风险。而自动化控制有利于系统对异常情况及时作出反应,并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的风险。
4、数据完备、计算精确
自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰的数据库,以便为后期优化的决策提供信息支持。
二、电气自动化在现代建筑中的应用
1、中央控制室
建设高层建筑的时候，中央控制室是中心枢纽。作为电气自动化控制系统的主体部分，中央控制室的作用是通过变配电，直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中，从中央控制室出发，向各个子系统辐射控制，所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中，需要为其配备专用的配电盘，且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%，频率变化保持在1Hz以内，波形失真率20%为最好。
2、TN-S系统
TN-S系统是指将中性线N与PE保护接地线严格分开的一个低压配电系统，是采用PE线加上三相四线的接地系统。PE保护接地线和中性线N除在变压器中性点处进行共同接地外，两线在其他地方均不再出现电气連接。在系统正常运行状态下，PE线不携带电，而中性线N携带电。这种接地系统具备可靠、安全的基准电位，PE线应保持连线，对地不产生电压，因此金属外壳的设备在PE线上可靠、安全。所以，TN-S系统适合作为智能化建筑中的电气接线系统。智能建筑中，使用的单相设备较多，单相负荷大，通常显示三相负荷是不平衡的，因此需在中性线N中携带随机电流。另外，由于使用荧光灯照明较多，其产生3次谐波都叠加在中性线N上，增加了N线的电流量，若将N线连接到设备外壳，可造成火灾或电击等完全事故；若是在TN-S系统里把N线与PE线同时连接到设备外壳上，那么造成的危险会更大，连接到PE线的所有设备，其外壳都会带电，这会扩大电击事故范围；若将PE线、中性线N以及直流接地线同时连接在一起，不仅会发生上述描述的危险事件，还会导致电子设备受到强烈干扰而无法正常工作。因此，智能建筑需要设置电子设备的交流工作接地、直流接地以及安全保护接地，普通建筑也需设置电子设备的防雷保护接地。除此之外，由于智能建筑中增加有计算机室、火灾和消防报警监控房、程控交换机房，还有许多易受电磁波信号干扰的该高科技、精密电子设备，因此在智能楼房的设计和建筑施工中，还需考虑屏蔽接地、防静电接地的需求。
3、电气安全
随着社会的发展，电力能源在人类生活中的应用范围越来越广，电力设备和电力设施已经成为人们生活和工作中非常重要的一部分。电气绝缘：要想保证人身的安全和电气设备的正常运行，首先就应该保证配电线路和电气设备的绝缘；要想测试电气的绝缘性能，可以采用衡量绝缘电阻、抗压强度、漏电流等参数的方法。安全距离：电气安全距离指的是人体和电力设备之间的安全可靠距离；地面与带电体之间、身体与带电体之间、带电体与带电体之间等等都需要保持一定的距离。安全载流量：导体的安全载流量指的是通过导体内部的电流量是符合相关的要求和标准的。通过导体的电流量如果超过了安全的范围，就会出现一些事情，比如损坏绝缘，甚至是出现一些火灾等等。
4、电气监控系统
电气监控系统的主要功能是对设备的运行状态及多发故障进行监控。在发生故障时能够及时中断工作，从而避免扩大故障的影响范围。电气监控系统与自动化系统的组成部分基本一致，主要包括测控参数、分析逻辑、执行程序等。测量主要是通过保护设备的正常运行以及把获取到的参数传输到监控系统，使监控系统对测量参数进行处理后从不同角度显示出来，然后对检测参数及整定值实施对比分析，这样就能得到实时掌握保护设备运行情况的作用。在电气系统或被保护设备被逻辑判断出故障时，监控系统需要立即把输出保护信号传达给执行元件，以起到使保护装置动作的作用，执行部分把逻辑信号放大后参照相关的指令信号来控制任务。电气自动化系统的监控参数主要涉及到电流、电压、功率、频率、相位、电量等，而数据信号、测量方式、仪表形式则要根据控制对象进行确定，其执行部分主要是接触器、电磁机构、继电器作为主要结构由于电气监控系统对物理量参数监控广，自动化程度高，人工操作较少，所以还必须对系统设置独立的保护装置。
5、防雷工作接地
智能建筑内部有许多布线系统以及电子设备，比如通信化系统、火灾报警控制系统、消防控制系统、建筑自动化系统、安全监控系统、办公自动化、闭路电视系统及其他相应布线系统。这些电子仪器设备以及布线系统所处的部分，耐压等级都比较低，防电磁干扰要求较高，承受雷击能力较低。不管是反击、直击还是串击都会对电子设备造成不同程度的严重干扰或损坏。因此，智能化建筑的全部功能接地必须建立在防雷接地系统的基础上，并建立一个完整、严密的防雷系统结构。多数智能化楼宇均属于一级负荷，所以应按照一级防雷建筑楼房的保护措施进行设计，接闪仪器选用针带组合模式的接闪器，避雷带选用4×25（mm）镀锌扁状钢质在楼顶组合成小于10×10米的网格形状[4]。该网格结构域楼面金属构件进行电气连接，并与建筑柱头钢筋也进行电气连接，引出下线并利用柱头中钢筋、楼层钢筋以及圈梁钢筋与防雷系统作连接，外部墙面上所有金属构件也需要与防雷系统进行连接，柱头钢筋还应与接地体相互连接，组合成具有多层屏蔽保护的笼状防雷体系。这样不仅能防止雷击对楼房设备造成损坏，还能有效防止外来电磁波干扰。
三、我国电气自动化技术的发展趋势
1、由低频向高频方向发展
随着我国现代科学技术的跨越式发展，我国的工业化程度也不断加深，传统的单频、低频的电气自动化技术已经不能够适应工业现代化建设的需要。我国工业生产正向高频的生产阶段发展。电气自动化的频率得到提高，对于提高产品的市场份额和质量发挥着十分重要的作用。因此，电气自动化的未来发展趋势必将朝着“高频、高层次的、科技含量高”的产品方向发展。
2、电气自动化技术和计算机技术完美融合
众所周知，电气自动化的最终目标是为了提高生产力，改变人们的生活方式，尤其是当前的社会，需要尽可能节省劳动力资源，降低工人的劳动强度，这就要求工业生产过程中尽可能实现机械化。所以，随着计算机技术的迅速发展，我国很多行业都和计算机技术紧密结合，计算机技术对于电气自动化的快速发展也起到了至关重要的作用。
结束语
随着我国现代建筑业的迅速发展，电气自动化技术被广泛地应用起来。其关键在于最大限度的节约能源和人力，保证设备运行的安全性。因此，电气自动化技术的应用已成为当今现代建筑的主流。
参考文献
[1]葛荻.电气自动化在智能建筑中的应用分析[J].中国科技信息，2013（2）.
[2]邹香娟.浅谈电气自动化在建筑工程中的应用[J].商品与质量：学术观察，2013（8）.
[3]王丽.电气工程自动化在建筑设计领域的应用[J].科技传播，2012,2(1):123-125.
关键词：电气自动化；现代建筑；应用
中图分类号：F407文献标识码： A
一、现代建筑中电气技术的应用特点以及发展趋势
1、实现了设备与系统全工作流程内的高效监控
在结构复杂的大型建筑中,电气系统组件繁多、结构复杂、功能多样,传统运行方式常常留下管理盲区,导致故障的发生。而现代自动化技术则通过“采集—处理—反馈”模块,对系统进行实时的数字化监控,能及时将控制中心的指令传达到系统,并将反馈信息同时传递到控制中心,以实现对整个系统高效、实时、不间断的控制和管理。
2、联动性的提高
电气自动化技术将建筑中配电、照明、消防、空调等系统连接为一个整体,大大提高了其联动效果,解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下(火灾、水管爆裂等)系统的自动识别、判断,及时实现预设的应急处理方案,开启紧急照明系统、调整水压或开放喷淋灭火系统等,实现子系统间的配置与互动。
3、安全性强
由于电气系统固有的危险性,设备故障、操作失误以及环境变化等因素都可能导致系统产生严重的安全风险。而自动化控制有利于系统对异常情况及时作出反应,并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的风险。
4、数据完备、计算精确
自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰的数据库,以便为后期优化的决策提供信息支持。
二、电气自动化在现代建筑中的应用
1、中央控制室
建设高层建筑的时候，中央控制室是中心枢纽。作为电气自动化控制系统的主体部分，中央控制室的作用是通过变配电，直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中，从中央控制室出发，向各个子系统辐射控制，所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中，需要为其配备专用的配电盘，且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%，频率变化保持在1Hz以内，波形失真率20%为最好。
2、TN-S系统
TN-S系统是指将中性线N与PE保护接地线严格分开的一个低压配电系统，是采用PE线加上三相四线的接地系统。PE保护接地线和中性线N除在变压器中性点处进行共同接地外，两线在其他地方均不再出现电气連接。在系统正常运行状态下，PE线不携带电，而中性线N携带电。这种接地系统具备可靠、安全的基准电位，PE线应保持连线，对地不产生电压，因此金属外壳的设备在PE线上可靠、安全。所以，TN-S系统适合作为智能化建筑中的电气接线系统。智能建筑中，使用的单相设备较多，单相负荷大，通常显示三相负荷是不平衡的，因此需在中性线N中携带随机电流。另外，由于使用荧光灯照明较多，其产生3次谐波都叠加在中性线N上，增加了N线的电流量，若将N线连接到设备外壳，可造成火灾或电击等完全事故；若是在TN-S系统里把N线与PE线同时连接到设备外壳上，那么造成的危险会更大，连接到PE线的所有设备，其外壳都会带电，这会扩大电击事故范围；若将PE线、中性线N以及直流接地线同时连接在一起，不仅会发生上述描述的危险事件，还会导致电子设备受到强烈干扰而无法正常工作。因此，智能建筑需要设置电子设备的交流工作接地、直流接地以及安全保护接地，普通建筑也需设置电子设备的防雷保护接地。除此之外，由于智能建筑中增加有计算机室、火灾和消防报警监控房、程控交换机房，还有许多易受电磁波信号干扰的该高科技、精密电子设备，因此在智能楼房的设计和建筑施工中，还需考虑屏蔽接地、防静电接地的需求。
3、电气安全
随着社会的发展，电力能源在人类生活中的应用范围越来越广，电力设备和电力设施已经成为人们生活和工作中非常重要的一部分。电气绝缘：要想保证人身的安全和电气设备的正常运行，首先就应该保证配电线路和电气设备的绝缘；要想测试电气的绝缘性能，可以采用衡量绝缘电阻、抗压强度、漏电流等参数的方法。安全距离：电气安全距离指的是人体和电力设备之间的安全可靠距离；地面与带电体之间、身体与带电体之间、带电体与带电体之间等等都需要保持一定的距离。安全载流量：导体的安全载流量指的是通过导体内部的电流量是符合相关的要求和标准的。通过导体的电流量如果超过了安全的范围，就会出现一些事情，比如损坏绝缘，甚至是出现一些火灾等等。
4、电气监控系统
电气监控系统的主要功能是对设备的运行状态及多发故障进行监控。在发生故障时能够及时中断工作，从而避免扩大故障的影响范围。电气监控系统与自动化系统的组成部分基本一致，主要包括测控参数、分析逻辑、执行程序等。测量主要是通过保护设备的正常运行以及把获取到的参数传输到监控系统，使监控系统对测量参数进行处理后从不同角度显示出来，然后对检测参数及整定值实施对比分析，这样就能得到实时掌握保护设备运行情况的作用。在电气系统或被保护设备被逻辑判断出故障时，监控系统需要立即把输出保护信号传达给执行元件，以起到使保护装置动作的作用，执行部分把逻辑信号放大后参照相关的指令信号来控制任务。电气自动化系统的监控参数主要涉及到电流、电压、功率、频率、相位、电量等，而数据信号、测量方式、仪表形式则要根据控制对象进行确定，其执行部分主要是接触器、电磁机构、继电器作为主要结构由于电气监控系统对物理量参数监控广，自动化程度高，人工操作较少，所以还必须对系统设置独立的保护装置。
5、防雷工作接地
智能建筑内部有许多布线系统以及电子设备，比如通信化系统、火灾报警控制系统、消防控制系统、建筑自动化系统、安全监控系统、办公自动化、闭路电视系统及其他相应布线系统。这些电子仪器设备以及布线系统所处的部分，耐压等级都比较低，防电磁干扰要求较高，承受雷击能力较低。不管是反击、直击还是串击都会对电子设备造成不同程度的严重干扰或损坏。因此，智能化建筑的全部功能接地必须建立在防雷接地系统的基础上，并建立一个完整、严密的防雷系统结构。多数智能化楼宇均属于一级负荷，所以应按照一级防雷建筑楼房的保护措施进行设计，接闪仪器选用针带组合模式的接闪器，避雷带选用4×25（mm）镀锌扁状钢质在楼顶组合成小于10×10米的网格形状[4]。该网格结构域楼面金属构件进行电气连接，并与建筑柱头钢筋也进行电气连接，引出下线并利用柱头中钢筋、楼层钢筋以及圈梁钢筋与防雷系统作连接，外部墙面上所有金属构件也需要与防雷系统进行连接，柱头钢筋还应与接地体相互连接，组合成具有多层屏蔽保护的笼状防雷体系。这样不仅能防止雷击对楼房设备造成损坏，还能有效防止外来电磁波干扰。
三、我国电气自动化技术的发展趋势
1、由低频向高频方向发展
随着我国现代科学技术的跨越式发展，我国的工业化程度也不断加深，传统的单频、低频的电气自动化技术已经不能够适应工业现代化建设的需要。我国工业生产正向高频的生产阶段发展。电气自动化的频率得到提高，对于提高产品的市场份额和质量发挥着十分重要的作用。因此，电气自动化的未来发展趋势必将朝着“高频、高层次的、科技含量高”的产品方向发展。
2、电气自动化技术和计算机技术完美融合
众所周知，电气自动化的最终目标是为了提高生产力，改变人们的生活方式，尤其是当前的社会，需要尽可能节省劳动力资源，降低工人的劳动强度，这就要求工业生产过程中尽可能实现机械化。所以，随着计算机技术的迅速发展，我国很多行业都和计算机技术紧密结合，计算机技术对于电气自动化的快速发展也起到了至关重要的作用。
结束语
随着我国现代建筑业的迅速发展，电气自动化技术被广泛地应用起来。其关键在于最大限度的节约能源和人力，保证设备运行的安全性。因此，电气自动化技术的应用已成为当今现代建筑的主流。
参考文献
[1]葛荻.电气自动化在智能建筑中的应用分析[J].中国科技信息，2013（2）.
[2]邹香娟.浅谈电气自动化在建筑工程中的应用[J].商品与质量：学术观察，2013（8）.
[3]王丽.电气工程自动化在建筑设计领域的应用[J].科技传播，2012,2(1):123-125.