电气自动化在楼宇自动化系统中的应用毕业论文内容

楼宇自动化系统是楼宇设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指服务于建筑,为人们提供基本生活环境(风、水、电)的大量机电设备,如暖通设备、照明设备、配电设备、给排水设备等。通过实现建筑设备的自动控制,达到合理使用设备,节约能源和人力,保证设备安全运行的目的。

前几年人们提到楼宇自动化系统,主要是指楼宇中暖通设备的自动化控制系统。近年来已经覆盖了楼宇中所有可控的电气设备,电气自动化已经成为楼宇自动化系统不可或缺的基础环节。在楼宇自动化系统中,电气自动化系统的设计占有重要的地位。在这里,我只谈一下自己对电气自动化中电气接地和电气保护的看法和意见。

1电气接地

在建筑供配电设计中,接地系统的设计至关重要,因为它关系到供电系统的可靠性和安全性。特别是近年来,大量智能建筑的出现,为接地系统设计提出了许多新的内容。

目前,电气接地主要有两种方式:

1.1 TN-S-s系统。TN-S为三相四线加PE接地系统。通常,当建筑物中有独立的变电站时,该系统用于进线。TN-S系统的特点是中性线N和保护接地线PE在变压器中性点接地,两者之间没有电气联系。零线n带电,PE线不带电。接地系统具有安全可靠的参考电位。只要采取与TN-C-S接地系统相同的技术措施,TN-S系统可以作为智能建筑的接地系统。如果对电脑等电子设备没有特殊要求,一般采用这种接地系统。

在智能建筑中,单相用电设备较多,单相负荷所占比例较大,且三相负荷通常不平衡,因此中性线N上存在随机电流,另外由于大量荧光灯用于照明,其产生的三次谐波叠加在N线上,增加了N线上的电流。如果将N线接在设备外壳上,会造成触电或火灾事故;如果在TN-S系统中N线和PE线连在一起再接在设备外壳上,危险性更大,所有接PE线的设备外壳都带电;会扩大触电事故的范围;如果N线、PE线和DC接地线都连在一起,除了上述危险外,电子设备还会受到干扰而无法工作。因此,智能建筑应具备普通建筑也应具备的电子设备DC接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷接地。此外,由于智能建筑中有许多有防静电要求的程控交换机房、计算机房、消防及火灾报警监控室,以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备,所以在智能建筑的设计和施工中也要考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。

1.2tn-c-s系统。TN-C-S系统由两个接地系统组成。第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统。接口在N线和PE线的连接点。该系统一般用于建筑物电源由区域变电站引出的地方。入户前采用TN-C系统,入口处做重复接地,入户后变成TN-S系统。Tn-c系统以前分析过。TN-S系统的特点是进户时零线N和保护接地线PE一起接地后不能电连接。在这个系统中,中性线N经常带电,保护接地线PE没有电源。在系统正常运行时,PE线连接的设备外壳和金属构件永远不会带电,所以TN-S接地系统明显提高了人和物的安全性。同时,只要我们采取接地引线,每根引线从接地体引出,选择正确的接地电阻值等措施,使电子设备得到一个等电位参考点,TN-C-S系统就可以作为智能建筑的接地系统。

2电气保护

2.1交流工作接地:工作接地主要是指变压器中性点或中性线(N线)的接地。n线必须用铜芯绝缘。配电中有辅助等电位端子,等电位端子一般在机柜内。必须注意,端子不能外露;不能与其他接地系统混用,如DC接地、屏蔽接地、防静电接地等。也不能用PE线连接。在高压系统中,中性点接地可以使接地继电保护准确动作,消除单相弧光接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏差,保持三相电压基本平衡,对于低压系统非常有意义,可以方便单相电源的使用。

2.2安全保护接地:安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体做好金属连接。即建筑物内的电气设备和设备附近的一些金属构件用PE线连接,但严禁用N线连接PE线。

在现代建筑中,有许多设备需要安全保护和接地,如高压设备、弱电设备以及一些不带电的导电设备和元件,都必须采取安全保护和接地措施。当没有安全保护接地的电气设备绝缘损坏时,其外壳可能带电。如果人体接触到这种电气设备的外壳,可能会被电伤或造成生命危险。我们知道,在并联电路中,流经各支路的电流值与电阻成反比,即接地电阻越小,流经人体的电流越小。通常人体电阻比接地电阻大几百倍,通过人体的电流也比流过接地体的电流小几百倍。当接地电阻极小时,流经人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流引起的电压降很小,所以设备外壳对地电压不高。当人站在地上触摸设备外壳时,人体承受的电压很低,不会有危险。安装保护接地装置并降低其接地电阻,不仅是保证智能建筑中电气系统安全有效运行的有效措施,也是非智能建筑中保证设备和人员安全的必要手段。

2.3屏蔽接地和防静电接地:在现代建筑中,屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方式。可以用PE线连接设备外壳;导体的屏蔽接地要求屏蔽管道两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应与PE线多点可靠连接。防静电干扰也很重要。在干净干燥的房间里,人的行走和移动设备相互摩擦时会产生大量的静电。例如,在相对湿度为10 ~ 20%的环境中,人在行走时可以积累35000伏的静电电压。如果没有良好的接地,不仅会干扰电子设备,甚至会损坏设备芯片。静电物体或可能产生静电的物体(非绝缘体)通过静电导体与大地形成电路的接地称为防静电接地。防静电接地要求所有的设备外壳和室内(包括地面)设施必须在清洁干燥的环境中多点可靠地与PE线连接。智能建筑中接地装置的接地电阻越小越好。独立防雷接地电阻应≤10ω。独立安全保护接地电阻应≤4ω;独立交流工作接地电阻应≤4ω;独立DC工作接地电阻应≤4ω;防静电接地电阻一般要求≤100ω。

2.4 DC接地:在一栋智能建筑中,有大量的计算机、通信设备和带有计算机的楼宇自动化设备。在这些电子设备中,输入信息、传输信息、转换能量、放大信号、逻辑动作、输出信息等一系列过程。,都是通过微电位或微电流快速进行的,设备经常通过互联网工作。所以为了使其准确稳定,除了稳定的电源外,还需要有稳定的参考电位。大截面的绝缘铜芯线可作为引出线,一端直接与参考电位相连,另一端用于电子设备的DC接地。此引线不应接PE线,也禁止接N线。

2.5防雷与接地:智能建筑中有大量的电子设备和布线系统,如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、安防监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统及其相应的布线系统。这些电子设备和布线系统一般属于耐压等级低、抗干扰要求高、怕被雷击的部分。无论是直接打击、连环打击还是反击,电子设备都会受到不同程度的损坏或严重干扰。因此,智能建筑的所有功能接地都必须以防雷接地系统为基础,必须建立严密完整的防雷结构。

智能建筑多属于一类负荷,应按一类防雷建筑的保护措施进行设计。避雷器采用针带组合式避雷器,避雷带采用25×4(mm)镀锌扁钢在屋顶形成≤10×10(m)的网格。网格与屋顶金属构件和建筑物柱头中的钢筋电连接,引下线利用柱头中的钢筋。这样既能有效防止雷电对建筑物内设备的破坏,又能防止外界的电磁干扰。