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摘要:建筑电气是建筑整体结构中重要的组成部分,自动化技术的出现,为建筑智能化的发展提供了理论基础。为了探究在建筑电气中,自动化技术的应用,本文通过分析了建筑电气自动化控制技术的内容,并通过分析变配电系统设计,实现建筑电气自动化控制,以供参考。
关键词:建筑电气;自动化控制;电气火灾
1建筑电气自动化控制技术概述
1.1功能介绍
电气自动化有效地解放了人工操作的难度,通过系统编程和参数的设定,大大的提升建筑对电气系统运行状态的监控,有效减少了建筑电气故障造成的危险,建筑电气系统由大量控制模块组成[1],每个模块都具有重要的作用,在自动化控制系统中,需要人工进行监视,对系统反馈的问题及时进行更正处理,避免造成严重的危害。
1.2技术特点
电气自动化控制系统的基础是配电线、配电箱、机电设备等的合理设计应用,通过集成技术的融合参与,从而实现建筑电气的自动化控制,建筑电气自动化控制的主要目的是提升建筑电气运行安全,减少建筑电气故障危害,降低建筑耗能,通过建筑电气中的大量互锁保护系统,提升建筑电气运行安全性,合理设计配电线路,从基础上提升电气自动化程度[2]。
1.3技术准则
建筑电气自动化控制技术的应用,必须满足建筑电气的施工设计的一般准则,例如《建筑防火设计规范》和《民用建筑电气设计规范》等,再结合建筑的实际情况和业务方的需求,在满足建筑电气施工设计标准的基础上,以提升建筑电气自动化程度。除此之外,还需要遵循建筑电气实用性的原则,避免建筑电气系统自动控制系统过于复杂,除了保证建筑电气自动系统的稳定性之外,还需要融合电气故障预警的功能,提升建筑电气运行安全性。
2建筑电气自动化控制技术的实现
2.1变配电系统设计
供电电源及主结线运行方式:
(1)本工程由市政附近不同区域电站提供三路独立高压(10kV)电源引入总高压配电房,其中两路主供电源同时供电,各带50%负荷,另一路备供电源分别与两路主供电源互为备用[3]。
(2)高压系统结线为单母线分段形式。正常情况下,主用两段母线分列运行,当任意一路主供电源发生供电故障时,备用电源联络投入负责其供电负荷。备用10kV电源设置两个出线开关,分别和两路主用10kV电源进线开关联锁。
(3)低压系统结线同样是单母线分段形式。平时两台变压器分列运行,当任一台变压器故障时,断开进线主开关并手动调节负荷,闭合联络开关,由另一台变压器为全部一、二级负荷供电。
(4)备用电源:为保证在供电系统故障或停电的情况下,满足一、二级负荷用电,如公共照明、客梯用电和生活水泵、重要的计算机设备负荷和安保用电负荷等;在火灾状态下,保障消防设备负荷正常运行。本工程设置发电机房设有1台1200kW(主用功率)柴油发电机,负责大楼确保负荷和消防设备用电。
2.2配电方式和线缆选择
2.2.1消防负荷配电方式
根据建筑专业对建筑内布局的防火分区划分,电气供电分区结合防火分区统一考虑,因此电气专业在前期方案阶段需要考虑好水平及竖向配电区域规划,根据各层防火分区相应设置配电间。
针对消防控制室、消防水泵房、消防电梯机房以及变电所等火灾时发挥重要作用的设备机房,由低压配电柜放射至末端双电源切换供电;对于消防风机、消防潜水泵、防火卷帘、挡烟垂壁等较为分散的消防设备,项目具体做法是在设备相对集中的区域设置一组(两个)消防负荷配电总箱[4],对相应的消防设备进行末端双电源切换供电,这样既满足规范、节省造价同时又能保证供电可靠性。
2.2.2线缆选择及敷设方式
建筑内配电线路的特点是线路长、范围广,一般故障难以发现,而电气管线一般密集地敷设在同一路径,普通电缆的有机护套、绝缘层、填充物等一旦燃烧会产生大量的火焰、烟气、毒气,而消防设备电缆若被烧断,则无法实施灭火扑救。根据《建筑防火设计规范》和《民用建筑电气设计规范》等相关规范条文规定,结合项目内电缆竖井的设置情况,普通负荷的配电线路需要采用低烟无卤阻燃电缆、电线,消防设备配电干线则选用矿物绝缘类电缆。
(1)低烟无卤阻燃电缆优点。该电缆的绝缘层材料中不含卤素化合物,且燃烧时烟雾量释放较少。因为在火灾发生期间浓烟传播速度较快,使逃生人员无法及时分辨方位及疏散方向,降低了疏散效率,而卤素化合物燃烧后产生有毒气体会对逃生人员的生命安全构成直接威胁,所以在人员密集场所选择采用低烟无卤电线电缆。
(2)消防配电线路要求。根据IEC60364技术标准规定,消防设备供电线路的需要满足消防设备在火灾时持续运行[5]。而消防设备供电线缆的质量,直接影响救援灭火效率和人员疏散安全。
(4)项目内的供配电线路按照以下方式实施:消防设备、消防应急照明等供配电主干线路和分支干线采用矿物绝缘类不燃性电缆(BTTZ),支线低烟无卤型阻燃交联聚乙烯铜芯电缆、电线(WDZAN-YJY、WDZAN-BYJ或WDZBN-YJY、WDZBN-BYJ)。一般动力配电采用低烟无卤阻燃交联聚乙烯铜芯电缆(WDZA-YJY、
WDZB-YJY)。一般照明选用密集型母线、低烟无卤阻燃交联聚乙烯铜芯电缆(WDZA-YJY、WDZB-BYJ)、低烟无卤阻燃聚氯乙烯电线(WDZB-BYJ)。竖向敷设的配电干线在电缆井内用梯式桥架明敷,水平干线在吊顶内用金属槽盒或金属电气导管保护明敷,在楼板、墙、柱中暗敷。
2.3电气火灾监控
(1)监控报警功能:主机在接受来自探测器的报警信号后,可发出声光报警信号,同时显示报警位置,待管理人员确认报警信息后进行手动消除声光信号;
(2)控制输出功能:主机在报警状态下,可以实现对控制被保护线路的输出控制,即通过设置按钮控制电气设备的通断电,因系统主要是预警作用,故本工程不设置该功能,避免误动作影响正常用电;
(3)故障报警功能:当监控主机发生故障时,即主机与探测器之间连接出现短路或开路,主机主电源欠压,备用电源线路故障等情况时,主机发出区别于监控报警的声光信号提醒管理人员;
(4)自检功能:主机对本系统可以自动进行功能检查,在自检期间,受控的设备和输出接点均不进行动作,非自检部位的报警功能可以正常运行;另外,监控主机也可以通过手动检查其面板所有指示灯以及显示器功能;
3总结
总之,建筑电气自动控制系统,除了需要设计变电配电系统之外,还需要合理地进行路线设计和配电方式的选择,同时控制配电线的选择,实现电气火灾自动预警,提升建筑电气系统的安全性。
参考文献
[1]徐斌、谢鹏.电气自动化控制技术在建筑电气中的应用[J].科技经济导刊,2020,28(10):62.
[2]罗跃漠.电气自动化技术在智能建筑电气工程中的应用研究[J].福建建材,2020(01):56-58.
[3]刘继龙.关于建筑电气自动化控制技术的若干思考[J].时代农机,2019,46(11):12-13.
[4]徐爱娟.建筑电气自动化控制技术优势及应用分析[J].现代物业(中旬刊),2019(11):12.
[5]尉会端.建筑电气自动化控制技术优势及应用分析[J].安徽建筑,2019,26(09):230-231.