论楼宇自控工程中电气自动化技术的应用

论楼宇自控工程中电气自动化技术的应用

摘要：随着我国经济的飞速发展，电气自动化技术在智能建筑中得到了广泛的应用。本文简述了楼宇自控工程电气自动化技术的作用，并详细的分析了楼宇自控工程中电气自动化系统

的接地与电气保护。

关键词：楼宇自控；电气自动化；技术

电气自动化是以研究系统运行、电力电子技术、自动控制、信息处理以及计算机管理的一门

学科。近年来，由于电气自动化的发展，楼宇自控系统得到了飞速的发展和广泛的应用，其

不仅实现了计算机的实时监测，故障诊断、报警，还通过计算机把设备运行的信息自动存入

数据库，这极大的提高了建筑物的安全水平。本文简述了楼宇自控工程电气自动化技术的作用，并详细的分析了楼宇自控工程中电气自动化系统的接地与电气保护。

1 楼宇自控系统电气自动化技术的作用

楼宇自控系统主要是通过对机电设备的自动化控制来完善建筑物的服务与管理，系统组成包

括很多设备，例如：空调设备、室内外照明、给排水设备、门禁设备、变配电设备等，利用

楼宇自控系统来实现建筑设备的自动化，以此来达到节约能源、节省人力、设备安全运转的

目地。近年来楼宇自控系统已经覆盖了建筑所有的可控电气设备，并通过微控装备DDC箱来

完成所要实现的功能，具有分散控制，传递迅速、管理集中等特点，使得建筑物内的各种机

电设备都能够在一种高效有序的状态下运行，降低了各系统的造价，节省了资源和费用，同

时也相应的提高了建筑楼宇自控技术的发展。

2 楼宇自控工程中电气自动化系统的接地

2.1 TN-S系统接地

TN-S系统接地是自动化系统接地的一种形式，主要是以三相四线加PE线的接地为基础。一

般建筑没有设独立的变配电所时可以利用此种接地方法，其特点是在变压器中性点共同接地，而中性线与保护接地都不再和别的电气设备进行连接，中性线带电而PE线不带电。此接地

方法具备安全和可靠的基准电位，如果PC设备或服务器设备有特殊要求，则不能选用这种

方式。在楼宇自控系统中，单相用电设备非常多，单相负荷也比较大，而三相负荷则非常的

不平衡，因此要使中性线带随机电流，同时要考虑到三次谐波在N线上的作用，如果将N线

接到设备外壳或与PE相接都会引大电击事故。所以智能建筑把电子设备进行直流接地，交

流接地、安全保护接地，确保自动化设备运转的安全。

2.2 TN-C-S系统接地

TN-C-S系统包括两个部，首先是TN-C，然后是TN-S，此系统都是在分界面N线与PE线作为

连接点，一般用于外引区域的接地，系统进户前应采用TN-C系统进行重复性接地，进户后在以TN-S系统进行设备的接地。此系统的特点是中性线与保接接地在进户共同接地后，不再进行任何电气连接，我们只采用接地引线，从各自的接地点引出，及选择正确的接地电阻值使

电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，因此TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种

接地系统。

3 楼宇自控工程中电气自动化系统的电气保护

3.1交流工作接地

交流工作接地主是批变压器中性点接地，或者是中性线接地，其中N线必须是铜芯绝缘线，在配电施工时存在辅助等电位接线端，一般都是在箱或柜内，施工时必须要注意端子的位置，不能外露也没能与其它接地系统进行混接，这其中包括：直流接地、屏蔽接地、防静电接地。

在高压系统中，如果采用中性点的接地形式，可以消除单相电弧接地的电压，同时还可以防

止零序电压偏移，使三相电压保持平稳。

3.2安全保护接地

安全保护接地通过电气设备不带电的部分与接地体进行金属之间的连接，也就是以建筑物内

的用电设备或附近的金属构件用PE线进行连接，达到安全保护接地，但接地时要注意不能

将N线与PE线进行连接。楼宇自控系统中包括强电设备和弱电设备，这些设备有一些是不

带电导电的设备或原件，在施工中要采取安全保护接地的方式进行有效的接地。如果不对此

类设备进行保护性接地，那此类设备很有可能带电，引发安全事故。众所周知，在电流经过

人体时，接地电阻越小，经过人体的电流也就越小，当接地电阻很小时，经过的电流几乎等

于零，所以当设备外壳电压不高时，人体如果碰触了电气设备，人体所承受的电压不会对身

体产生危险，所以说加装保护接地装备非常重要，其不仅能够提高建筑电气的系统安全，同

时也能保证建筑物内的人身安全。

3.3屏蔽接地与防静电接地

楼宇自控工程中屏蔽与正确的接地方式是防止电磁干扰的主要途径，在这两个项地时可利用

设备外壳与PE线进行连接，也可将导线的屏蔽端与PE线相连。静电干扰也会对电气设备产

生影响，主要表现在人体行走过程中产生的静电，设备之间的摩擦也会产生静电，如：在相

对干燥的环境中，人体行走可以积聚3万伏以上的静电电压，如果没有较为良好的接地，会

对电子设备产生非常严重的干扰，有的还会将设备的芯片击穿。所以应在设备房间做好防静

电的接地工作，将带有静电的物体通过导静电体与大地构成一个电气回路的接地，以使物体

本身不带电，这种方式被称为防静电接地。防静电的接地用于环境干燥、温度较高的机房，

其内部设备必须与PE线进行多点连接。在楼宇自控工程中接地的电阻值越小越好，独立了

安全保护电阻应小于≤5Ω，独立的交流工作接地电阻应≤3Ω，独立的防雷保护接地电阻应≤9Ω，防静电接地电阻一般要求≤80Ω。

3.4防雷接地

楼宇自控系统中有大量的电子设备与布线系统，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，保安监控系统，办公自动化系统，闭路电视系统等，以及他们相

应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低，防干扰要求高，最怕受到

雷击的部分。不管是直击，串击，反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因

此智能化楼宇的所有功能接地，必须以防雷接地系统为基础，并建立严密，完整的防雷结构。楼宇自控系统多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计，接闪器采用针带组合

接闪器，避雷带采用20×4（mm）镀锌扁钢在屋顶组成≤15×15（m）的网格，该网格与屋面

金属构件作电气连接，与大楼柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱头中钢筋，圈梁钢筋，楼

层钢筋与防雷系统连接，外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地体连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防

止外来的电磁干扰。

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