機(jī)電設(shè)備電氣線路故障問題與優(yōu)化措施分析

張 麗，張雙國

（青島宜安建設(shè)有限公司，山東 青島 266000）

電氣控制作為自動化控制的重要組成部分，越來越受到人們的關(guān)注，電氣控制線路具有環(huán)節(jié)多樣、線路復(fù)雜、故障點(diǎn)隱蔽等特點(diǎn)，因此，如何有效地對電氣控制線路進(jìn)行故障診斷及維修尤為重要。

1 電氣設(shè)備安裝施工綜述

電氣設(shè)備安裝對建筑或者設(shè)施的用電質(zhì)量影響顯著，通過分析電氣設(shè)備安裝施工，找出施工優(yōu)化方案，能夠很大程度上保證電氣設(shè)備施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，避免在施工或者后期使用中出現(xiàn)用電安全問題[1]。當(dāng)前，電氣設(shè)備主要包括弱電、照明以及供配電等多種類型，從細(xì)節(jié)入手消除施工中可能存在的盲點(diǎn)，排除存在的隱患，是保障電氣設(shè)備安裝施工效果的重要前提。

此外，根據(jù)用途不同，電氣設(shè)備需求及其安裝施工方式也會有一定差異，施工單位需要結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，選擇最為適宜的安裝施工方案。這就要求技術(shù)人員在施工之前明確施工階段需要考慮的問題，結(jié)合建筑或者設(shè)施施工環(huán)境、使用特點(diǎn)，對電氣設(shè)備安裝施工方式進(jìn)行優(yōu)化，為電氣設(shè)備使用價值的充分發(fā)揮提供保障。

2 機(jī)電設(shè)備電氣線路故障表現(xiàn)

2.1 短路

機(jī)電設(shè)備電氣線路出現(xiàn)短路故障，首先要考慮絕緣層是否遭到了破壞，若機(jī)電設(shè)備電氣線路中導(dǎo)體的絕緣性較差，則極易發(fā)生短路故障[2]。機(jī)電設(shè)備在日常使用中，溫度會逐步上升，產(chǎn)生的污染物增多，會使絕緣體的效果降低，使電氣線路發(fā)生短路故障。其次，考慮導(dǎo)線連接問題。在導(dǎo)線架空期間，由于弛度過大，受外界因素影響，會出現(xiàn)電線擺動情況，導(dǎo)線相接會造成短路故障。不等點(diǎn)位兩條導(dǎo)線短接也是機(jī)電設(shè)備電氣線路短路的重要原因；受外界因素和人為操作因素的影響，在機(jī)電設(shè)備電氣線路鋪設(shè)安裝過程中，沒有按照施工標(biāo)準(zhǔn)開展施工作業(yè)、電氣線路頭包裹施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、臨時短接線拆除不徹底等都是短路故障的關(guān)鍵誘因。

2.2 設(shè)備安裝的尺寸問題

比如底座和變壓器底座之間的基礎(chǔ)尺寸過大或者過短，安裝起來都要經(jīng)過精密的測量，否則根本無法安裝，經(jīng)常會出現(xiàn)基礎(chǔ)鋼上沒有明顯的接地或者變壓器盤安裝無法垂直的情況。此外，電線的敷設(shè)也有很大的問題，由于施工上的失誤，工作人員容易忽視管道的可燃性，這一點(diǎn)，規(guī)范手冊中有明文規(guī)定，防護(hù)導(dǎo)線的外層應(yīng)具有良好的阻燃性，阻燃間距控制在1m以內(nèi)，能起到很好的預(yù)防作用，通常根據(jù)管道的燃燒情況來判定外層的防火性能。其他情況下，有時候架設(shè)不能滿足需要；穿線管時長出現(xiàn)問題，會發(fā)生干縮或彎曲；金屬管道沒有經(jīng)過平滑處理，在裝配過程中會刮傷外部的絕緣層。

2.3 接地故障

帶電導(dǎo)體與大地之間發(fā)生的短路被稱為接地故障。間接接觸電擊事故是日常中最容易出現(xiàn)的接地故障事故，接地故障比短路故障更具有危險性，我們應(yīng)做好相應(yīng)措施去避免和防止其發(fā)生[3]。電氣工程中通常會采用保護(hù)接地方式來保障人身安全防止間接觸電，保護(hù)接地是將電氣設(shè)備可導(dǎo)電的金屬外殼進(jìn)行接地，從而降低故障時電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的對地電壓。

3 機(jī)電設(shè)備電氣線路故障排查方法

3.1 電壓法

運(yùn)用電壓法進(jìn)行機(jī)電設(shè)備電氣線路故障檢測，使用萬用表測量機(jī)電設(shè)備電氣線路中的電壓數(shù)值，收集測量的電壓數(shù)值，再次測量故障四周部位；隨后，相關(guān)維修技術(shù)人員需根據(jù)機(jī)電設(shè)備電氣線路圖驗(yàn)證檢修結(jié)果數(shù)據(jù)，進(jìn)而明確故障的具體位置及其涉及范圍[4]。電壓檢測法分為兩種形式，即分階檢測和分段檢測。第一，分階檢測法更適用于機(jī)電設(shè)備電氣線路短路故障檢測，操作簡單，技術(shù)人員容易上手，深受廣大檢修技術(shù)人員喜愛，成為實(shí)用性最強(qiáng)的技術(shù)之一。技術(shù)人員以萬用表為主要檢測設(shè)備，通過表筆完成與設(shè)備的連接，使用另一支表筆對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢測，確定故障類型及其發(fā)生的位置。在機(jī)電設(shè)備電氣線路運(yùn)行相對平穩(wěn)的情況下，萬用表測量出的電壓數(shù)值為電源電壓，若機(jī)電設(shè)備電氣線路存在故障，則萬用表檢測的電壓數(shù)據(jù)為0，技術(shù)人員要及時進(jìn)行兩點(diǎn)定位，找出故障位置。第二，分段檢測法的應(yīng)用原理與分階檢測法基本相同，區(qū)別在于技術(shù)人員需要對機(jī)電設(shè)備的電氣線路進(jìn)行逐一排查。如果機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)電氣線路故障，并且故障范圍較大，那么采用分段檢測法會更便利。因此，分段檢測法更適用于大型機(jī)電設(shè)備電氣線路的故障檢測。

3.2 電阻法

電阻法是檢修中最常用的一種測量方法，使用該方法進(jìn)行測量時，第一步就是要斷開電源，然后將萬用表調(diào)節(jié)至合適的電阻檔，再依次測量不同點(diǎn)之間的電阻，若測出的電阻值為0，則表示此段線路正常，若測出的電阻值為無窮大，則此段線路必出現(xiàn)斷路或接觸不良。由于該方法是在斷電情況下測量的，具有安全、簡單的優(yōu)點(diǎn)，但也存在電阻值測量不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)。

3.3 傳感技術(shù)

電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)在應(yīng)用中的關(guān)鍵是傳感技術(shù)，工作人員調(diào)整傳感設(shè)備精確度，可以增強(qiáng)傳感技術(shù)以及實(shí)際獲取數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，從而改善在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用效果[5]。由于傳感技術(shù)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性非常重要，所以數(shù)據(jù)也成為監(jiān)測設(shè)備規(guī)范運(yùn)行的關(guān)鍵衡量標(biāo)準(zhǔn)，一旦數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化，代表設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生變化，若是數(shù)據(jù)為正常值，即代表設(shè)備處于正常狀態(tài)。傳感技術(shù)不斷更新的當(dāng)下，在電氣設(shè)備的在線監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用，使數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性更高，也可以在采集數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，分析發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的潛在隱患。要想充分體現(xiàn)出傳感技術(shù)的靈敏度，往往需要投入較高的成本，一般傳感器靈敏度高，造價也相對較高。這就需要在技術(shù)研究方面增加投入，既可以加速技術(shù)創(chuàng)新，又能夠節(jié)約造價成本，達(dá)到加強(qiáng)傳感技術(shù)靈敏性的效果，也可以因此完善電氣設(shè)備監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，在傳感設(shè)備的作用下保證電氣設(shè)備能夠處于常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)，降低電氣設(shè)備故障發(fā)生率。

3.4 短接法

當(dāng)線路中懷疑存在斷路故障時，除采用上述提到的電阻法和電壓法以外，還可以采用一種更快捷有效的方法，即短接法，通過用一段具有良好絕緣的導(dǎo)線將被懷疑的部位進(jìn)行短接，若電路接通，則說明此處出現(xiàn)斷路問題。但該方法具有局限性，只適用于觸頭類或壓降非常小的導(dǎo)線類的斷路故障，且檢查完必須馬上拆除。

4 機(jī)電設(shè)備電氣線路故障解決措施

4.1 選擇適當(dāng)?shù)臋z修方法

隨著機(jī)電設(shè)備行業(yè)的深入發(fā)展，線路故障逐漸凸顯了出來，為了保證該行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，制定針對性檢修處理方案十分關(guān)鍵?，F(xiàn)階段，我國機(jī)電設(shè)備電氣線路的檢修方法呈現(xiàn)出了多樣化發(fā)展態(tài)勢，如電壓法、電阻測試法、短接法等，因此為了提升故障檢修工作的效果，需積極研發(fā)新型檢修方法，將其與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)結(jié)合，打造智能化故障檢修方法。在機(jī)電設(shè)備電氣線路故障方法得到發(fā)展后，技術(shù)人員的選擇增多，要想提升故障檢修工作質(zhì)量，技術(shù)人員在檢修過程中就要積極結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)臋z修方法，不能盲目追求方法的創(chuàng)新性，更應(yīng)當(dāng)重視其適用性。以電壓法為例，在實(shí)際檢測過程中，通過檢測機(jī)電設(shè)備電氣線路任意兩點(diǎn)間的電壓數(shù)值，分析電氣線路電壓是否穩(wěn)定。在實(shí)際操作電壓法時，需保證機(jī)電設(shè)備電氣線路處于閉合狀態(tài)，該方法比較適用于大型機(jī)電設(shè)備電氣線路的檢修。

4.2 電氣絕緣監(jiān)督

電氣裝置的絕緣檢測是確保電氣裝置是否正常使用的關(guān)鍵，根據(jù)下列三個測試項(xiàng)，可以對電氣裝置的絕緣和各項(xiàng)性能進(jìn)行測試，從而對內(nèi)部的故障進(jìn)行判定。一是隔熱阻值和吸熱系數(shù)：本測試是對樣品的絕緣進(jìn)行初步檢測，以確定其是否有受潮和局部缺陷；二是絕緣材料損耗角正切值：絕緣材料的絕緣損耗測試是衡量電氣系統(tǒng)絕緣狀態(tài)的一種重要手段。通過敏感度分析，能發(fā)現(xiàn)絕緣老化、受潮、絕緣中含有氣體、油液不勻或污垢等問題；三是交流耐壓測試：對超過工作中所遇到的過電壓值的交流電壓進(jìn)行測試，以檢測裝置的絕緣等級。

4.3 防范質(zhì)量事故

保證施工安全，有效防范質(zhì)量事故，是電氣設(shè)備安裝施工的優(yōu)化的重要內(nèi)容，技術(shù)人員要系統(tǒng)化研究電氣工程施工過程，盡可能多地了解工程質(zhì)量與施工安全的影響因素。一方面，技術(shù)人員要對施工過程中可能遇到的問題進(jìn)行梳理和預(yù)測，針對性設(shè)計應(yīng)對方案，或者通過專業(yè)的會審過程對施工設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整，更大限度上消除工程系統(tǒng)質(zhì)量事故隱患。另一方面，要做好相應(yīng)的審核與把控工作，注意檢查工程所使用的設(shè)備和材料，避免其自身存在不足。在安裝施工過程中，要充分保證施工材料規(guī)格與性能指標(biāo)符合設(shè)計要求，并嚴(yán)格監(jiān)管好進(jìn)場、訂貨以及采購等流程，確保整個材料保管、運(yùn)輸過程萬無一失，避免因各種意外造成紕漏。

4.4 評估與預(yù)測電氣設(shè)備使用壽命

因?yàn)殡姎庠O(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)主要負(fù)責(zé)設(shè)備健康與運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，所以檢測裝置必然儲存了大量歷史數(shù)據(jù)。得出電氣設(shè)備基本情況的變化趨勢，可直接通過診斷系統(tǒng)預(yù)測電氣設(shè)備健康情況，并且評價電氣設(shè)備的在線壽命以及殘余壽命。例如電氣設(shè)備常規(guī)運(yùn)行時間為5～10 年，此為電氣設(shè)備穩(wěn)定期，在此期間定期保養(yǎng)與檢查電氣設(shè)備，可以達(dá)到延長電氣設(shè)備在線控制設(shè)備使用期限的目的。如果電氣設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行了10～20 年，此時進(jìn)入設(shè)備劣化期，需要工作人員分析電氣設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)，安排定期檢測，觀察設(shè)備在運(yùn)行中的特性，定期評價電氣設(shè)備生命周期。如果電氣設(shè)備的運(yùn)行時間已經(jīng)超過20 年，必須安排實(shí)時連續(xù)檢測，并評估其剩余生命周期，總結(jié)適合此工作狀態(tài)電氣設(shè)備的方法。

4.5 提升機(jī)電設(shè)備電氣線路施工技術(shù)水平

機(jī)電設(shè)備電氣線路的施工質(zhì)量與機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性息息相關(guān)，要想實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行，做好機(jī)電設(shè)備電氣線路的施工是關(guān)鍵。因此，要積極提升電氣線路施工技術(shù)水平，結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)?shù)碾姎饩€路施工技術(shù)，保證施工技術(shù)與項(xiàng)目實(shí)際情況相吻合，提升技術(shù)與項(xiàng)目的適配度。首先，技術(shù)人員需要對機(jī)電設(shè)備電氣線路的安裝要求有清楚的了解，基于要求制訂施工方案。其次，在技術(shù)選擇中，遵循經(jīng)濟(jì)性、適用性、針對性原則，優(yōu)化技術(shù)配合度，展現(xiàn)出高質(zhì)量施工技術(shù)的效果。另外，做好對關(guān)鍵部位的施工處理，例如，機(jī)電設(shè)備長期處于運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)生零件磨損現(xiàn)象是十分常見的，一旦磨損嚴(yán)重，將會直接誘發(fā)電氣線路故障。因此，施工期間，施工技術(shù)人員應(yīng)安裝好電纜保護(hù)處理裝置，減緩其磨損速度，延長機(jī)電設(shè)備的使用年限。

4.6 嚴(yán)格管控材料

建筑原材料質(zhì)量決定了工程質(zhì)量，是建筑類企業(yè)的生命線，如若材料質(zhì)量不合格，那么電氣設(shè)備安裝施工質(zhì)量則無從談起。這是因?yàn)榱淤|(zhì)原材料會導(dǎo)致建筑使用性能與安全性降低，嚴(yán)重威脅施工人員、使用主體的人身安全，以及建筑內(nèi)的財產(chǎn)安全。施工單位要針對性地加強(qiáng)對設(shè)備和材料的控制與管理，保證其達(dá)到設(shè)計要求，更大限度上避免由材料、設(shè)備問題引起的安全隱患。同時，在施工過程中也要注意對材料與設(shè)備進(jìn)行檢查，將相應(yīng)的監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到實(shí)踐上。在此過程中，技術(shù)人員需要明確檢查工作內(nèi)容、步驟以及標(biāo)準(zhǔn)，按照一定的要求和流程開展系統(tǒng)化的核查，確保檢查工作無盲點(diǎn)。具體而言，技術(shù)人員需要檢查開關(guān)等電器元件本身整體絕緣性能是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；要對各類電氣設(shè)備所造成的污染、能耗、安全隱患進(jìn)行指數(shù)分析，優(yōu)化設(shè)備使用方案。尤其在高層建筑中要根據(jù)具體使用需求選擇電氣設(shè)備，充分考慮設(shè)備本身所造成的能耗和污染，并采用節(jié)能開關(guān)、節(jié)能插座、節(jié)能電箱、節(jié)能灶、節(jié)能燈等環(huán)保節(jié)能設(shè)備降低能耗。在核查過程中一旦發(fā)現(xiàn)個別材料或者設(shè)備在某些方面不達(dá)標(biāo)，要按照相應(yīng)的追責(zé)制度對采購人員進(jìn)行追責(zé)，將材料與設(shè)備問題對工程質(zhì)量造成的影響降到最低。

5 結(jié)語

機(jī)電設(shè)備對我國工業(yè)發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用，而機(jī)電設(shè)備長期處于運(yùn)行狀態(tài)，電氣元件出現(xiàn)磨損是正?，F(xiàn)象，技術(shù)人員后期做好養(yǎng)護(hù)管理才是關(guān)鍵。然而，當(dāng)前，我國機(jī)電設(shè)備電氣線路問題較為嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，降低了生產(chǎn)質(zhì)量及生產(chǎn)效率。為解決上述問題，技術(shù)人員要提升對檢修工作的重視程度，結(jié)合機(jī)電設(shè)備的實(shí)際情況，選用合適的檢修方式，精準(zhǔn)定位故障位置及類型，制訂后期維修方案，保證機(jī)電設(shè)備電氣線路故障的處理質(zhì)量，為促進(jìn)我國機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。