機電設備電氣線路故障問題與優化措施分析

張 麗，張雙國

（青島宜安建設有限公司，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注，電氣控制線路具有環節多樣、線路復雜、故障點隱蔽等特點，因此，如何有效地對電氣控制線路進行故障診斷及維修尤為重要。

1 電氣設備安裝施工綜述

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

此外，根據用途不同，電氣設備需求及其安裝施工方式也會有一定差異，施工單位需要結合建筑工程實際情況，選擇最為適宜的安裝施工方案。這就要求技術人員在施工之前明確施工階段需要考慮的問題，結合建筑或者設施施工環境、使用特點，對電氣設備安裝施工方式進行優化，為電氣設備使用價值的充分發揮提供保障。

2 機電設備電氣線路故障表現

2.1 短路

機電設備電氣線路出現短路故障，首先要考慮絕緣層是否遭到了破壞，若機電設備電氣線路中導體的絕緣性較差，則極易發生短路故障[2]。機電設備在日常使用中，溫度會逐步上升，產生的污染物增多，會使絕緣體的效果降低，使電氣線路發生短路故障。其次，考慮導線連接問題。在導線架空期間，由于弛度過大，受外界因素影響，會出現電線擺動情況，導線相接會造成短路故障。不等點位兩條導線短接也是機電設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，在機電設備電氣線路鋪設安裝過程中，沒有按照施工標準開展施工作業、電氣線路頭包裹施工質量不達標、臨時短接線拆除不徹底等都是短路故障的關鍵誘因。

2.2 設備安裝的尺寸問題

比如底座和變壓器底座之間的基礎尺寸過大或者過短，安裝起來都要經過精密的測量，否則根本無法安裝，經常會出現基礎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，規范手冊中有明文規定，防護導線的外層應具有良好的阻燃性，阻燃間距控制在1m以內，能起到很好的預防作用，通常根據管道的燃燒情況來判定外層的防火性能。其他情況下，有時候架設不能滿足需要；穿線管時長出現問題，會發生干縮或彎曲；金屬管道沒有經過平滑處理，在裝配過程中會刮傷外部的絕緣層。

2.3 接地故障

帶電導體與大地之間發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，我們應做好相應措施去避免和防止其發生[3]。電氣工程中通常會采用保護接地方式來保障人身安全防止間接觸電，保護接地是將電氣設備可導電的金屬外殼進行接地，從而降低故障時電氣設備外露可導電部分的對地電壓。

3 機電設備電氣線路故障排查方法

3.1 電壓法

運用電壓法進行機電設備電氣線路故障檢測，使用萬用表測量機電設備電氣線路中的電壓數值，收集測量的電壓數值，再次測量故障四周部位；隨后，相關維修技術人員需根據機電設備電氣線路圖驗證檢修結果數據，進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電設備電氣線路短路故障檢測，操作簡單，技術人員容易上手，深受廣大檢修技術人員喜愛，成為實用性最強的技術之一。技術人員以萬用表為主要檢測設備，通過表筆完成與設備的連接，使用另一支表筆對機電設備進行檢測，確定故障類型及其發生的位置。在機電設備電氣線路運行相對平穩的情況下，萬用表測量出的電壓數值為電源電壓，若機電設備電氣線路存在故障，則萬用表檢測的電壓數據為0，技術人員要及時進行兩點定位，找出故障位置。第二，分段檢測法的應用原理與分階檢測法基本相同，區別在于技術人員需要對機電設備的電氣線路進行逐一排查。如果機電設備出現電氣線路故障，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電設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，使用該方法進行測量時，第一步就是要斷開電源，然后將萬用表調節至合適的電阻檔，再依次測量不同點之間的電阻，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、簡單的優點，但也存在電阻值測量不準確的缺點。

3.3 傳感技術

電氣設備在線監測技術在應用中的關鍵是傳感技術，工作人員調整傳感設備精確度，可以增強傳感技術以及實際獲取數據的精準度，從而改善在線監測技術的應用效果[5]。由于傳感技術數據精準性非常重要，所以數據也成為監測設備規范運行的關鍵衡量標準，一旦數據產生變化，代表設備在運行中產生變化，若是數據為正常值，即代表設備處于正常狀態。傳感技術不斷更新的當下，在電氣設備的在線監測中得到廣泛應用，使數據分析準確性更高，也可以在采集數據基礎上，分析發現電氣設備的潛在隱患。要想充分體現出傳感技術的靈敏度，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。這就需要在技術研究方面增加投入，既可以加速技術創新，又能夠節約造價成本，達到加強傳感技術靈敏性的效果，也可以因此完善電氣設備監測標準，在傳感設備的作用下保證電氣設備能夠處于常規運行狀態，降低電氣設備故障發生率。

3.4 短接法

當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線將被懷疑的部位進行短接，若電路接通，則說明此處出現斷路問題。但該方法具有局限性，只適用于觸頭類或壓降非常小的導線類的斷路故障，且檢查完必須馬上拆除。

4 機電設備電氣線路故障解決措施

4.1 選擇適當的檢修方法

隨著機電設備行業的深入發展，線路故障逐漸凸顯了出來，為了保證該行業的穩定發展，制定針對性檢修處理方案十分關鍵。現階段，我國機電設備電氣線路的檢修方法呈現出了多樣化發展態勢，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，需積極研發新型檢修方法，將其與網絡信息技術結合，打造智能化故障檢修方法。在機電設備電氣線路故障方法得到發展后，技術人員的選擇增多，要想提升故障檢修工作質量，技術人員在檢修過程中就要積極結合項目的實際情況，選擇適當的檢修方法，不能盲目追求方法的創新性，更應當重視其適用性。以電壓法為例，在實際檢測過程中，通過檢測機電設備電氣線路任意兩點間的電壓數值，分析電氣線路電壓是否穩定。在實際操作電壓法時，需保證機電設備電氣線路處于閉合狀態，該方法比較適用于大型機電設備電氣線路的檢修。

4.2 電氣絕緣監督

電氣裝置的絕緣檢測是確保電氣裝置是否正常使用的關鍵，根據下列三個測試項，可以對電氣裝置的絕緣和各項性能進行測試，從而對內部的故障進行判定。一是隔熱阻值和吸熱系數：本測試是對樣品的絕緣進行初步檢測，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絕緣狀態的一種重要手段。通過敏感度分析，能發現絕緣老化、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行測試，以檢測裝置的絕緣等級。

4.3 防范質量事故

保證施工安全，有效防范質量事故，是電氣設備安裝施工的優化的重要內容，技術人員要系統化研究電氣工程施工過程，盡可能多地了解工程質量與施工安全的影響因素。一方面，技術人員要對施工過程中可能遇到的問題進行梳理和預測，針對性設計應對方案，或者通過專業的會審過程對施工設計方案進行調整，更大限度上消除工程系統質量事故隱患。另一方面，要做好相應的審核與把控工作，注意檢查工程所使用的設備和材料，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格與性能指標符合設計要求，并嚴格監管好進場、訂貨以及采購等流程，確保整個材料保管、運輸過程萬無一失，避免因各種意外造成紕漏。

4.4 評估與預測電氣設備使用壽命

因為電氣設備在線監測技術主要負責設備健康與運行狀態的實時監控，所以檢測裝置必然儲存了大量歷史數據。得出電氣設備基本情況的變化趨勢，可直接通過診斷系統預測電氣設備健康情況，并且評價電氣設備的在線壽命以及殘余壽命。例如電氣設備常規運行時間為5～10 年，此為電氣設備穩定期，在此期間定期保養與檢查電氣設備，可以達到延長電氣設備在線控制設備使用期限的目的。如果電氣設備已經運行了10～20 年，此時進入設備劣化期，需要工作人員分析電氣設備監測數據，安排定期檢測，觀察設備在運行中的特性，定期評價電氣設備生命周期。如果電氣設備的運行時間已經超過20 年，必須安排實時連續檢測，并評估其剩余生命周期，總結適合此工作狀態電氣設備的方法。

4.5 提升機電設備電氣線路施工技術水平

機電設備電氣線路的施工質量與機電設備運行的穩定性息息相關，要想實現機電設備安全穩定地運行，做好機電設備電氣線路的施工是關鍵。因此，要積極提升電氣線路施工技術水平，結合工程項目的實際情況，選擇恰當的電氣線路施工技術，保證施工技術與項目實際情況相吻合，提升技術與項目的適配度。首先，技術人員需要對機電設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，在技術選擇中，遵循經濟性、適用性、針對性原則，優化技術配合度，展現出高質量施工技術的效果。另外，做好對關鍵部位的施工處理，例如，機電設備長期處于運行狀態，發生零件磨損現象是十分常見的，一旦磨損嚴重，將會直接誘發電氣線路故障。因此，施工期間，施工技術人員應安裝好電纜保護處理裝置，減緩其磨損速度，延長機電設備的使用年限。

4.6 嚴格管控材料

建筑原材料質量決定了工程質量，是建筑類企業的生命線，如若材料質量不合格，那么電氣設備安裝施工質量則無從談起。這是因為劣質原材料會導致建筑使用性能與安全性降低，嚴重威脅施工人員、使用主體的人身安全，以及建筑內的財產安全。施工單位要針對性地加強對設備和材料的控制與管理，保證其達到設計要求，更大限度上避免由材料、設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備進行檢查，將相應的監督標準落實到實踐上。在此過程中，技術人員需要明確檢查工作內容、步驟以及標準，按照一定的要求和流程開展系統化的核查，確保檢查工作無盲點。具體而言，技術人員需要檢查開關等電器元件本身整體絕緣性能是否符合相關標準；要對各類電氣設備所造成的污染、能耗、安全隱患進行指數分析，優化設備使用方案。尤其在高層建筑中要根據具體使用需求選擇電氣設備，充分考慮設備本身所造成的能耗和污染，并采用節能開關、節能插座、節能電箱、節能灶、節能燈等環保節能設備降低能耗。在核查過程中一旦發現個別材料或者設備在某些方面不達標，要按照相應的追責制度對采購人員進行追責，將材料與設備問題對工程質量造成的影響降到最低。

5 結語

機電設備對我國工業發展起到了關鍵的作用，而機電設備長期處于運行狀態，電氣元件出現磨損是正常現象，技術人員后期做好養護管理才是關鍵。然而，當前，我國機電設備電氣線路問題較為嚴重，嚴重影響了機電設備的穩定運行，降低了生產質量及生產效率。為解決上述問題，技術人員要提升對檢修工作的重視程度，結合機電設備的實際情況，選用合適的檢修方式，精準定位故障位置及類型，制訂后期維修方案，保證機電設備電氣線路故障的處理質量，為促進我國機電設備的穩定發展奠定基礎。