建筑電氣設(shè)備維修技術(shù)與故障問題分析研究

鄒世峰

【摘要】建筑行業(yè)，是一項(xiàng)基礎(chǔ)行業(yè)。它在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展期間貢獻(xiàn)出來的力量特別顯著，建筑行業(yè)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮的作用格外明顯。本文圍繞電氣設(shè)備當(dāng)中的故障診斷所涉及到的技術(shù)現(xiàn)狀，還有電氣設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、常見故障及其適用的診斷方法等等展開論述。對常見設(shè)備故障、診斷方法作為重點(diǎn)予以闡述，為針對電氣設(shè)備當(dāng)中常見故障的診斷技術(shù)研究打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備;常見故障;故障診斷

從現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顟B(tài)看來，我們國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)逐漸加強(qiáng)，對建筑的施工建設(shè)提出的要求也變得多了起來。當(dāng)前建筑行業(yè)的市場競爭也由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的逐漸加強(qiáng)而同步加強(qiáng)，企業(yè)要想在競爭如此激烈的市場中不被淘汰，那么就要提升建筑的質(zhì)量。不單單要確保建筑的質(zhì)量，更要確保建筑使用者在建筑物中活動(dòng)時(shí)的安全性。這里面，確保建筑電氣方面的安全性是非常重要的。想要讓人們的日常生活、工作都不會(huì)受到影響，就必須對建筑電氣設(shè)備中出現(xiàn)的故障做到及時(shí)檢修，在此基礎(chǔ)上來提升人民的生活水平，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)能力的發(fā)展，以防發(fā)生事故，引起經(jīng)濟(jì)損失，造成浪費(fèi)。

排除電氣系統(tǒng)當(dāng)中的故障，現(xiàn)階段的基本方法就是采用人工方式進(jìn)行檢測，診斷故障原因，并投入人工完成搶修工作，對維修故障的技術(shù)人員自身的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)提出了極高要求，一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，其維修方法還有恢復(fù)正常所需時(shí)間，基本上全看維修人員的技術(shù)水平和排故經(jīng)驗(yàn)了。因此這種診斷方法也就滿足不了目前電氣設(shè)備應(yīng)用于建筑中時(shí)，由于系統(tǒng)更加復(fù)雜，功能更加龐大而帶來的檢測維修方面的需求，電氣設(shè)備的各種故障診斷技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。

1、常用的故障診斷技術(shù)及特點(diǎn)

故障診斷屬于綜合性技術(shù)，常用的診斷方法有四大類，具體見表1。

1.1信號處理法

這種方法適用于系統(tǒng)狀態(tài)雖然能測出，然而卻難以建立數(shù)學(xué)模型的電氣系統(tǒng)。借助于測得的信號，來提取能夠體現(xiàn)系統(tǒng)特征的所有向量跟參數(shù)。參照相關(guān)狀態(tài)參數(shù)研究出形成故障的具體原因。

1.2解析模型法

這種方法診斷要求診斷對象必須能建成較為精細(xì)的一個(gè)數(shù)學(xué)模型，據(jù)此展開診斷。它的優(yōu)勢是能察覺未知故障，但建立精確模型太難，不利于其推廣。

1.3基于分類法

這種方法要求被測系統(tǒng)的輸入信號、輸出信號都能很容易測得，對測得的輸入、輸出信號展開處理，參照已積累經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)做出故障判別，并展開推理，在此基礎(chǔ)上來對系統(tǒng)展開診斷，這種方法的模式識(shí)別能力很強(qiáng)，且具實(shí)時(shí)性。

1.4基于推理法

這種方法需要參照以往出現(xiàn)故障的時(shí)候積累的很多經(jīng)驗(yàn)，把抽象的信息直接變成可以描述設(shè)備狀態(tài)的形象表達(dá)方式，并展開總結(jié)研究，參照以往所積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)做出判斷并展開推理，在此基礎(chǔ)上完成對故障的診斷。這種方法有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，就是不用為系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，也無須從目標(biāo)系統(tǒng)中獲取與故障模式相關(guān)的樣本數(shù)據(jù)。

2、電氣設(shè)備當(dāng)中的故障診斷系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

電氣設(shè)備自身所帶的故障診斷系統(tǒng)，負(fù)責(zé)確定故障所在部位，還有診斷故障的形成原因，用最快的速度，找出能夠徹底把故障解決掉的方法。故障診斷系統(tǒng)通常包括幾方面功能：信息的采集跟監(jiān)測、特征信號的提取、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析、電氣設(shè)備狀態(tài)診斷還有最終給出診斷決策，如圖1所示：

2.1信息監(jiān)測與采集

對正常工作中的電氣設(shè)備展開實(shí)時(shí)檢測，通過傳感器獲取待測電氣設(shè)備運(yùn)行中的各項(xiàng)準(zhǔn)確信息，并把這些信息輸送到后續(xù)檢測處理單元。

2.2特征信號的獲得

對來自傳感器的信息，先要予以分類，然后經(jīng)過一定的加工、處理后，必然可以把故障的特征反映出來，此時(shí)將特征信號跟其它無關(guān)信號徹底分離開來，進(jìn)行去偽存真處理，就能夠把代表當(dāng)前設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的所有表征信號提取出來。

2.3研究設(shè)備狀態(tài)

可引入不同方法對得到的表征信號展開研究，常用方法有信號處理法，或者是基于推理法等。把得到的表征信號給變成能描述狀態(tài)的各種特征量。

2.4狀態(tài)診斷

參照研究出的特征信號跟歷史經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)、規(guī)章要求、知識(shí)庫還有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容等展開對比，在此基礎(chǔ)上來判斷設(shè)備存不存在故障，或有沒有隱患。

2.5診斷決策

是參照狀態(tài)診斷所得的診斷結(jié)果，對正常工作狀況中，設(shè)備可能存在的各種隱患或出現(xiàn)故障的具體形式做一個(gè)預(yù)測，或者是判斷，并確定圍繞故障成因所需要采取的應(yīng)對策略和解決措施。

3、建筑電氣設(shè)備當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)的故障分析

3.1斷路故障

在各種電路系統(tǒng)中，斷路是最經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障，出于某些原因?qū)е码娐分性菊ｉ]合的回路被意外斷開，形成一個(gè)開路，這樣一來，該回路當(dāng)中的連通性就被徹底損壞，原本可以正常流動(dòng)的電流難以繼續(xù)通過，讓連接在電路中的裝置難以按預(yù)期做出動(dòng)作。這種故障多由硬件損傷引起的斷線，或接觸不良導(dǎo)致的。

3.2短路故障

產(chǎn)生短路故障主要是因?yàn)閷?dǎo)電部位外面的絕緣體被意外擊穿，或電位存在差異的元件、導(dǎo)體間被意外短接，從而產(chǎn)生短路故障。電壓在實(shí)際電路中，基本是施加到各個(gè)負(fù)載上的，因此，短路故障當(dāng)中最嚴(yán)重的情況，就是某一負(fù)載兩端相互短接。出現(xiàn)短路故障的時(shí)候，短路點(diǎn)本身的電阻值幾乎為零，緊接著設(shè)置在電路當(dāng)中的保護(hù)元器件就會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作。在一個(gè)電氣系統(tǒng)里面，不同的多個(gè)電氣回路有時(shí)候是共用同一個(gè)保護(hù)元器件的，故而，萬一這個(gè)保護(hù)元器件動(dòng)作了，就可能致使多個(gè)回路難以繼續(xù)正常工作，因此要用最短時(shí)間找到短路點(diǎn)跟造成短路的具體回路。

3.3接地故障

接地故障也叫做故障性接地，指的是設(shè)備中導(dǎo)體出于意外原因而與大地接到一起。當(dāng)連接后的整體阻抗小到可忽略的時(shí)候，這樣的連接方式稱為“完全接地”。故障接地的形式可以分為三種：借助于配電線路中的過流保護(hù)設(shè)施對接地故障進(jìn)行保護(hù);借助于零序電流對接地故障進(jìn)行保護(hù);借助于剩余電流對接地故障進(jìn)行保護(hù)。

3.4設(shè)備故障

電氣設(shè)備故障就是指電氣設(shè)備由于生產(chǎn)期間產(chǎn)生的缺陷、安裝配置期間留下的各種不當(dāng)因素，或者是自身元件開始老化、沒能及時(shí)維護(hù)等諸多原因引起的電氣功能故障。經(jīng)常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象包括：回路出現(xiàn)短線、開關(guān)閉合的時(shí)候冒煙;工作時(shí)發(fā)出聲異常音、電路出現(xiàn)斷路、局部發(fā)熱、開始冒煙或者漏油;電動(dòng)機(jī)無法正常啟動(dòng)、熔絲被多次熔斷、設(shè)備外殼帶電;低壓斷路器難以閉合、多次跳閘、輔助開關(guān)不能正常動(dòng)作、整體溫升過快、過高等;高壓斷路器難以分?jǐn)?、或者是漏油、接地、短路等?/p>

3.5諧波故障

引起諧波故障的具體原因，一個(gè)是因?yàn)楦魇酱蠊β实奶厥庳?fù)載，像什么交直流變換器、數(shù)控機(jī)床、計(jì)算機(jī)等的存在，都能形成十分陡峭的那種脈沖式?jīng)_擊電流，這種脈沖電流很容易在中性線、相線還有變壓器上產(chǎn)生同種形式的電壓降，讓電網(wǎng)電壓發(fā)生相應(yīng)的畸變，并把這個(gè)電壓傳遞給別的負(fù)載;還有一個(gè)原因是配置電路負(fù)載時(shí)，容性跟感性器件的比例不合理，在電網(wǎng)中引起的震蕩而形成的諧波。

4、結(jié)論與建議

綜上所述，本文對電氣設(shè)備中經(jīng)常用到的故障診斷技術(shù)展開闡述，圍繞故障診斷技術(shù)現(xiàn)階段的狀態(tài)展開研究，同時(shí)對電氣設(shè)備當(dāng)中的故障診斷系統(tǒng)具體組成結(jié)構(gòu)，按照故障出現(xiàn)時(shí)間和出現(xiàn)故障的時(shí)候所帶來的作用效果，對其做了分類，并對其中在電氣設(shè)備中經(jīng)常出現(xiàn)的幾種故障還有其對應(yīng)的診斷方法作了著重介紹。

未來建議：為進(jìn)一步推動(dòng)建筑電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，必須強(qiáng)化電氣設(shè)備正常工作時(shí)的安全性還有性能方面的可靠性。希望通過本文所做的介紹內(nèi)容，能夠?yàn)殡姎庠O(shè)備當(dāng)中故障診斷技術(shù)的合理應(yīng)用，提供一份理論借鑒和有效參考。

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