建筑電氣設備維修技術與故障問題分析研究

鄒世峰

【摘要】建筑行業，是一項基礎行業。它在國民經濟發展期間貢獻出來的力量特別顯著，建筑行業在我國的經濟發展中發揮的作用格外明顯。本文圍繞電氣設備當中的故障診斷所涉及到的技術現狀，還有電氣設備的系統結構、常見故障及其適用的診斷方法等等展開論述。對常見設備故障、診斷方法作為重點予以闡述，為針對電氣設備當中常見故障的診斷技術研究打下了一個良好的基礎。

【關鍵詞】電氣設備;常見故障;故障診斷

從現階段的發展狀態看來，我們國家的經濟建設逐漸加強，對建筑的施工建設提出的要求也變得多了起來。當前建筑行業的市場競爭也由于經濟建設的逐漸加強而同步加強，企業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量。不單單要確保建筑的質量，更要確保建筑使用者在建筑物中活動時的安全性。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、工作都不會受到影響，就必須對建筑電氣設備中出現的故障做到及時檢修，在此基礎上來提升人民的生活水平，促進企業生產能力的發展，以防發生事故，引起經濟損失，造成浪費。

排除電氣系統當中的故障，現階段的基本方法就是采用人工方式進行檢測，診斷故障原因，并投入人工完成搶修工作，對維修故障的技術人員自身的業務能力和綜合素質提出了極高要求，一旦電氣設備出現故障，其維修方法還有恢復正常所需時間，基本上全看維修人員的技術水平和排故經驗了。因此這種診斷方法也就滿足不了目前電氣設備應用于建筑中時，由于系統更加復雜，功能更加龐大而帶來的檢測維修方面的需求，電氣設備的各種故障診斷技術也就應運而生。

1、常用的故障診斷技術及特點

故障診斷屬于綜合性技術，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狀態雖然能測出，然而卻難以建立數學模型的電氣系統。借助于測得的信號，來提取能夠體現系統特征的所有向量跟參數。參照相關狀態參數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的一個數學模型，據此展開診斷。它的優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，參照已積累經驗和專業知識做出故障判別，并展開推理，在此基礎上來對系統展開診斷，這種方法的模式識別能力很強，且具實時性。

1.4基于推理法

這種方法需要參照以往出現故障的時候積累的很多經驗，把抽象的信息直接變成可以描述設備狀態的形象表達方式，并展開總結研究，參照以往所積累的經驗知識做出判斷并展開推理，在此基礎上完成對故障的診斷。這種方法有一個突出的優點，就是不用為系統建立數學模型，也無須從目標系統中獲取與故障模式相關的樣本數據。

2、電氣設備當中的故障診斷系統基本結構

電氣設備自身所帶的故障診斷系統，負責確定故障所在部位，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。故障診斷系統通常包括幾方面功能：信息的采集跟監測、特征信號的提取、設備運行狀態分析、電氣設備狀態診斷還有最終給出診斷決策，如圖1所示：

2.1信息監測與采集

對正常工作中的電氣設備展開實時檢測，通過傳感器獲取待測電氣設備運行中的各項準確信息，并把這些信息輸送到后續檢測處理單元。

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，此時將特征信號跟其它無關信號徹底分離開來，進行去偽存真處理，就能夠把代表當前設備運轉狀況的所有表征信號提取出來。

2.3研究設備狀態

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的各種特征量。

2.4狀態診斷

參照研究出的特征信號跟歷史經驗，結合相關數據、規章要求、知識庫還有標準內容等展開對比，在此基礎上來判斷設備存不存在故障，或有沒有隱患。

2.5診斷決策

是參照狀態診斷所得的診斷結果，對正常工作狀況中，設備可能存在的各種隱患或出現故障的具體形式做一個預測，或者是判斷，并確定圍繞故障成因所需要采取的應對策略和解決措施。

3、建筑電氣設備當中經常出現的故障分析

3.1斷路故障

在各種電路系統中，斷路是最經常出現的一種故障，出于某些原因導致電路中原本正常閉合的回路被意外斷開，形成一個開路，這樣一來，該回路當中的連通性就被徹底損壞，原本可以正常流動的電流難以繼續通過，讓連接在電路中的裝置難以按預期做出動作。這種故障多由硬件損傷引起的斷線，或接觸不良導致的。

3.2短路故障

產生短路故障主要是因為導電部位外面的絕緣體被意外擊穿，或電位存在差異的元件、導體間被意外短接，從而產生短路故障。電壓在實際電路中，基本是施加到各個負載上的，因此，短路故障當中最嚴重的情況，就是某一負載兩端相互短接。出現短路故障的時候，短路點本身的電阻值幾乎為零，緊接著設置在電路當中的保護元器件就會出現動作。在一個電氣系統里面，不同的多個電氣回路有時候是共用同一個保護元器件的，故而，萬一這個保護元器件動作了，就可能致使多個回路難以繼續正常工作，因此要用最短時間找到短路點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，指的是設備中導體出于意外原因而與大地接到一起。當連接后的整體阻抗小到可忽略的時候，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設施對接地故障進行保護;借助于零序電流對接地故障進行保護;借助于剩余電流對接地故障進行保護。

3.4設備故障

電氣設備故障就是指電氣設備由于生產期間產生的缺陷、安裝配置期間留下的各種不當因素，或者是自身元件開始老化、沒能及時維護等諸多原因引起的電氣功能故障。經常出現的故障現象包括：回路出現短線、開關閉合的時候冒煙;工作時發出聲異常音、電路出現斷路、局部發熱、開始冒煙或者漏油;電動機無法正常啟動、熔絲被多次熔斷、設備外殼帶電;低壓斷路器難以閉合、多次跳閘、輔助開關不能正常動作、整體溫升過快、過高等;高壓斷路器難以分斷、或者是漏油、接地、短路等。

3.5諧波故障

引起諧波故障的具體原因，一個是因為各式大功率的特殊負載，像什么交直流變換器、數控機床、計算機等的存在，都能形成十分陡峭的那種脈沖式沖擊電流，這種脈沖電流很容易在中性線、相線還有變壓器上產生同種形式的電壓降，讓電網電壓發生相應的畸變，并把這個電壓傳遞給別的負載;還有一個原因是配置電路負載時，容性跟感性器件的比例不合理，在電網中引起的震蕩而形成的諧波。

4、結論與建議

綜上所述，本文對電氣設備中經常用到的故障診斷技術展開闡述，圍繞故障診斷技術現階段的狀態展開研究，同時對電氣設備當中的故障診斷系統具體組成結構，按照故障出現時間和出現故障的時候所帶來的作用效果，對其做了分類，并對其中在電氣設備中經常出現的幾種故障還有其對應的診斷方法作了著重介紹。

未來建議：為進一步推動建筑電氣設備實現自動化、智能化，必須強化電氣設備正常工作時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容，能夠為電氣設備當中故障診斷技術的合理應用，提供一份理論借鑒和有效參考。

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