地下污水處理廠電氣設計中的可靠性與維修性分析研究

焦晨曉，李慷

（濟南市市政工程設計研究院（集團）有限責任公司，山東 濟南 250000）

我國北方地區(qū)在過去的幾十年里，對污水處理設施進行了大規(guī)模建設，但是由于污水處理廠的規(guī)模較小，技術水平有限等因素，導致北方地區(qū)的污水處理廠并不能取得較好的處理效果。而近年來隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，城鎮(zhèn)化進程加快，越來越多的小城鎮(zhèn)建設成為新的建設理念。

由于地下式污水處理廠在設計過程中需要考慮多方面因素，因此，在電氣系統(tǒng)設計過程中會出現(xiàn)一些問題和困難，這些問題和困難有可能對電氣系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。因此，本文通過對電氣設計過程中的可靠性與維修性問題進行分析研究，以期為地下式污水處理廠電氣設計提供參考。

1 備用電源的可靠性與維修性分析

1.1 備用電源的可靠性分析

備用電源系統(tǒng)在地下污水處理廠中是非常重要的，其可靠性的保證需要考慮備用電源設備的可靠性、備用電源系統(tǒng)的配置、能源供應的可靠性以及定期維護保養(yǎng)。

備用電源設備應該是高質(zhì)量的、可靠的設備，例如，備用發(fā)電機應該有足夠的功率來滿足污水處理廠的需要，而且應該經(jīng)過嚴格的質(zhì)量控制和測試，以確保其性能可靠。

備用電源系統(tǒng)的配置應該足夠強大，以支持污水處理廠的所有關鍵設備。備用電源系統(tǒng)應該包括備用發(fā)電機、電池組、自動轉換開關等設備，以確保污水處理廠在停電或主電源故障時能夠正常運行。

備用電源系統(tǒng)的能源供應也是備用電源的可靠性的關鍵因素。例如，備用發(fā)電機的燃料供應應該是可靠的，能夠滿足污水處理廠的需要。備用電源系統(tǒng)應該與主電源系統(tǒng)分開，以確保在主電源系統(tǒng)發(fā)生故障時，備用電源系統(tǒng)能夠正常運行。

備用電源系統(tǒng)需要定期進行維護保養(yǎng)，以確保設備的性能和可靠性。這包括定期檢查備用發(fā)電機、電池組、自動轉換開關等設備的狀態(tài)，以及定期更換設備中的關鍵部件。定期維護保養(yǎng)能夠確保備用電源系統(tǒng)的可靠性并延長設備的壽命。

1.2 備用電源的維修性分析

地下污水處理廠備用電源的維修性需要考慮到備用電源設備的易用性、可維護性、維修人員的技能水平、備用電源系統(tǒng)的設計以及制定維護保養(yǎng)計劃。通過采取適當?shù)拇胧┖凸芾?，可以確保備用電源設備在需要時能夠快速恢復正常運行，并延長設備的壽命。

備用電源設備應該易于維護和更換關鍵部件。例如，備用發(fā)電機的濾清器、機油濾清器、空氣濾清器等易損件應該容易更換，而且備用電源設備應該提供易于維護的維修手冊和備件清單。

備用電源設備的維修需要有專業(yè)的技能和知識。維修人員應該接受過相關的培訓和認證，以確保他們具有適當?shù)募寄芎椭R，能夠正確、安全地進行維修和維護。

備用電源系統(tǒng)的設計也會影響其維修性。例如，備用電源設備的布局和連接方式應該易于檢查和更換。備用電源系統(tǒng)應該有足夠的空間和通道，以方便維護和更換設備。

2 配電系統(tǒng)及線路敷設的可靠性與維修性分析

2.1 配電系統(tǒng)及線路敷設的可靠性分析

地下污水處理廠配電系統(tǒng)及線路敷設的可靠性分析需要考慮設備選型、設備布局和連接、線路敷設、維護保養(yǎng)計劃和應急預案等因素。通過合理的設計和管理，可以保障配電系統(tǒng)的可靠性，確保設備在需要時能夠正常運行，并提高設備的使用壽命。

配電系統(tǒng)的設備應該選擇質(zhì)量可靠的品牌，以保證設備的性能和壽命。在選型時，應該考慮設備的適應性、可靠性、安全性、易用性、維護性等因素。

配電系統(tǒng)的設備布局應該合理，以減少設備間的干擾和故障。設備之間的連接方式也應該考慮到線路的質(zhì)量和可靠性，例如，電纜連接應該采用優(yōu)質(zhì)電纜和插頭，確保連接牢固、不易脫落。

地下污水處理廠的線路敷設應該符合相關的電氣規(guī)范和標準。線路敷設應該避免受到外界干擾，例如，線路應該遠離水、火源、化學品等危險物質(zhì)，避免電纜被損壞。

2.2 配電系統(tǒng)及線路敷設的維修性分析

地下污水處理廠配電系統(tǒng)及線路敷設的維修性分析需要從設備維修性設計、維修設備和工具、維修人員培訓、維修流程和標準、預防性維護等方面考慮，通過科學的維修管理，提高設備的維修效率和維修質(zhì)量，保證配電系統(tǒng)和線路的長期穩(wěn)定運行。

配電系統(tǒng)設備的設計應考慮到設備的維修性，設備內(nèi)部的結構應該簡單、易于拆卸和維修，設備的接線應該清晰易懂，維修操作應該方便快捷，以減少停機時間和維修成本。地下污水處理廠應備有一些基本的維修設備和工具，如萬用表、電動螺絲刀、扳手等，以便進行設備的快速檢測和更換。應有專業(yè)的維修人員進行配電系統(tǒng)和線路的維修，他們需要接受相關的培訓和指導，以熟悉設備的結構和維修操作。維修人員應了解各種設備的維修常見問題，以便快速解決故障。

3 接地系統(tǒng)的可靠性與維修性分析

3.1 接地系統(tǒng)及等電位聯(lián)接

地下污水廠接地系統(tǒng)及等電位聯(lián)結是地下污水處理廠電氣系統(tǒng)的重要組成部分。地下污水處理廠的電氣系統(tǒng)涉及高電壓和大電流的傳輸和分配，為保障人身安全和設備運行穩(wěn)定，必須有良好的接地系統(tǒng)和等電位聯(lián)接。

地下污水廠接地系統(tǒng)和等電位聯(lián)接需要定期進行檢查和維護，確保系統(tǒng)的可靠性和安全性。維護工作包括檢查接地體的接觸性、腐蝕情況、電阻值和等電位聯(lián)接的接觸性等。應根據(jù)實際情況確定維護周期，并建立完善的維護記錄和維護流程。

3.2 局部IT 系統(tǒng)

地下污水廠局部IT 系統(tǒng)是指地下污水廠中用于自動化控制和監(jiān)測的計算機、網(wǎng)絡設備及軟件系統(tǒng)。其功能包括數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、控制、報警、維護等。在地下污水廠中，局部IT 系統(tǒng)具有重要的作用，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動化控制和遠程監(jiān)測，提高生產(chǎn)效率和安全性。

局部IT 系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結構應根據(jù)實際需求進行設計，包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和虛擬專用網(wǎng)絡等。應根據(jù)需求設置網(wǎng)絡設備和防火墻，以保證數(shù)據(jù)的安全和可靠傳輸。

局部IT 系統(tǒng)需要提供穩(wěn)定、高效的服務器和存儲設備，以支持數(shù)據(jù)采集、存儲和處理。應選擇可靠的服務器硬件和存儲設備，并設置冗余機制，保證系統(tǒng)的高可用性和容錯性。

局部IT 系統(tǒng)需要采集地下污水廠中的數(shù)據(jù)，包括水質(zhì)、水位、流量、壓力等參數(shù)。采集數(shù)據(jù)的方式可以采用模擬量或數(shù)字量傳感器，通過網(wǎng)絡傳輸?shù)椒掌鬟M行處理和存儲。

3.3 普通回路的漏電保護

地下污水廠普通回路的漏電保護是指為了保障電氣設備和人身安全而安裝的一種電氣保護裝置。漏電保護裝置能夠檢測電氣回路中的漏電流，一旦檢測到漏電流超過設定值，就會立即切斷電源，以避免電氣設備和人員遭受觸電危險。

漏電保護裝置應該按照國家標準GB16916.1-2014《低壓電器第1 部分：電氣裝置的一般規(guī)則》的要求進行選擇和安裝。一般而言，地下污水廠的普通回路應該安裝過電壓保護和漏電保護裝置。漏電保護裝置應安裝在電源接入點處，并應設置可靠的接地系統(tǒng)。

漏電保護器的額定電壓和額定電流應根據(jù)回路的負荷和額定電壓來選擇。此外，應注意漏電保護器的額定漏電動作電流和動作時間是否符合需求。應安裝在電源接入點處，一般為總配電箱中。如果安裝在分配電箱中，應保證其能夠監(jiān)測到該分支回路中的所有負載電流。定期進行檢查和測試，以保證其工作正常。檢查內(nèi)容包括漏電保護器的漏電動作電流和動作時間是否符合要求、接線是否松動、靈敏度是否有變化等。

4 結語

在地下式污水處理廠的電氣設計中，應建立安全防護裝置和保護措施。地下式污水處理廠的電氣設備具有一定的特殊性，要根據(jù)具體情況選用具有可靠性能和較強抗電磁干擾能力的電氣設備。

工作人員應該定期對電氣設備進行檢測和維護，并且要保證其運行過程中不受外界因素的干擾。另外，在地下式污水處理廠的電氣設計過程中，要使電氣設備具有一定的自愈性，要采取相應的措施保障其可靠性和維修性。

在電氣設計中，為了避免出現(xiàn)誤操作、維修不及時等情況的出現(xiàn)，就需要采取針對性的解決對策。只有這樣，才能確保電氣設計工作的有效性，從而有效提高地下污水處理廠的運行質(zhì)量，并為人們提供更加安全、穩(wěn)定的用電環(huán)境。