談建筑電氣系統故障診斷方法

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摘要：隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平越來越高，城市化進程不斷加快，建筑專業化的特點越來越明顯。電氣系統主要包括照明系統、插座通電系統等諸多內容，雖然科技高度發達，出現故障的概率顯著降低，但是由于電氣系統規模逐漸增大，各個系統之間的關系結構日益復雜，使電氣系統的故障復發率有所上升。

關鍵詞：建筑電氣系統；故障診斷；電氣故障

近年來，城市化步伐逐漸加快，城市建筑不斷增多，建筑行業發展迅速，然而在系統安全、系統構建方面還存在一些問題，亟須診斷與改善。同時，電氣系統還具備復雜性、細節方面存在的問題，就可能導致整個系統癱瘓甚至毀壞，可見電氣系統在診斷處理方面的重要性。目前存在的問題主要有診斷方法不能緊跟時代變化，對故障的診斷分析不到位，當前所用的診斷方法還是以人工診斷為主，診斷效率低，不能滿足新時代建筑電氣發展的需求。

1電氣控制系統在實際中的應用

在我國電力控制系統的發展過程中，建筑電氣控制系統發揮著重要的作用。電氣自動化控制系統也朝著以智能技術為依托的電氣自動化方向發展。建筑電氣控制系統自動化，屬于新時代科技含量較高的技術類型，因此在日常生活中的應用也相當廣泛。隨著我國經濟發展轉向快車道，電力系統方面的研究成果不斷涌現，許多領域也逐漸應用到這一系統。建筑電氣控制系統是電氣控制系統在實際中廣泛應用。在不斷發展的過程中，建筑電氣系統得到越來越多的重視，需要注重和提高其施工與維護的科學程度，采取一定的有效措施，提高系統運行的正確性和可靠性，降低運行故障發生的概率。由于外界因素的不斷干擾，電氣系統的維修復雜程度遠比想象中要高，這就要求相關技術人員及時發現故障，運用各種方法來解決。確定好問題出現的原因以及位置后采取相應的措施，確保整個建筑電氣控制系統的有效性以及可運行性。

2建筑電氣仿真平臺故障診斷原理

建筑電氣系統的故障診斷主要是由癥狀和故障兩個模式組成，其中也包括癥狀的提取與故障的識別功能。建筑電氣系統的故障種類繁多，故障的概率也各有不同，因此要加強規范故障系統，建立建筑電氣系統仿真平臺，對常規的建筑電氣故障進行系統分析，通過對系統的診斷來對電網進行故障配置分析，再根據不同的情況來選擇診斷故障的信號傳感器，并利用數據將其裝置在電路中。利用集電氣對電路中的異常信號進行采集，由此分析出故障特征，將處理的數據輸送到故障的算法中。通過算法來確定故障的位置以及故障的原因，傳遞報警信息，并針對故障提出解決措施和維修方案。故障模擬試驗臺的內部邏輯結構如圖1所示。

3建筑電氣系統故障及分析

我國建筑工程的智能化發展使電氣系統的復雜程度不斷加深，使各電子系統間的差距越來越小，聯系越來越密切。要提高整個系統運行的效率，就要保證其中的任何一個環節都不能出現問題，一旦系統出現運行故障，不能及時確定發生原因的部位，就會導致無法有效解決故障。建筑電氣系統運行故障具有多樣性，常見的故障主要有電氣線路故障、防雷接地系統故障、電氣照明系統故障以及電氣系動力系統故障等。導體的特殊工作狀態，導致線路一直處在特殊的帶電環境中。當線路在潮濕等惡劣的環境中，就會使線路的運行出現安全隱患。并且在潮濕的環境中線路的零件會出現腐蝕銹蝕的狀況。建筑電氣系統問題后，將會引發諧波干擾，導致元件與設備的損壞以及短路斷路等電氣故障。如果電氣動力系統出現故障，將會導致線路中螺釘出現松動的情況，這時斷路器就難以保持正常的工作狀態，也難以實現聚合。此外，電動機也難以正常操作，導致變壓器出現短路現象，造成局部放電，最終產生電流，并引起線路的短路和斷路等問題。

4建筑電氣系統診斷故障的方法

4.1建模分析

建模分析法是建立在數學理論基礎上進行建模分析，從而可以診斷出建筑電氣系統中存在的故障。在實際操作中，根據建筑電氣系統中的故障建立數學模型，再通過分析模型判斷故障類型，然后提出相應的解決措施，最終使系統正常運行。但是模型與實際偏差較大，會使其具有一定的局限性，因此在選擇時，要確保模型符合系統的特點。

4.2計算機排查

使用計算機進行排查，對線路和設備的正常工作進行實際的檢查，并制定相關考核機制。一旦機器運行數值超過了正常數值區間，就說明機器設備的工作狀況發生了改變，可能產生了一些無法察覺的故障。通過機器的首次判斷，再聯系工作人員進行具體檢查判斷與修理，以此全面地排查系統故障。利用計算機進行排查，可以縮短故障的排查時間，提高故障排查的準確性，并且可以及時發現故障所在的位置和導致故障的原因。

4.3知識判斷

知識判斷是工作人員需要熟練掌握的方法之一。與其他方法相比，知識判斷法對工作人員的專業能力和要求比較高，要求工作人員對專業知識有深刻的了解，并且知識掌握程度一定要牢固，需要工作人員既要對設備的運行狀態進行合理分析，又要選擇合適的判斷方法，從而確定系統出現問題的原因。知識診斷法對工作人員的技術和能力要求比較高，需要高效率和高質量地完成電氣設備故障檢修。由于知識判斷的方法對人才的要求比較高，企業要想更好地運用此方法，就需要進行人才培養，提升員工的工作技能，使其更好地為企業服務。

4.4信號處理診斷

該診斷方法通過信號來判斷系統的問題，包括頻率、頻數、方差等各種數據。通過對數據偏差與系統故障間的關系進行判斷，來確定系統問題所在。該判斷方法需要工作人員進行主觀判斷，并調用平時的工作經驗，對于新員工來說具有挑戰性。同時，要保證建筑電氣系統內各個環節的正確性以及信息的全面性，依靠工作人員的科學素養和長時間的工作經驗方法，結合不同情況，合理判斷出信號的問題所在，并利用器材找出故障的準確位置。此方法的精確度比較低，且要在診斷的過程中對系統所處的環境進行綜合分析，以提高診斷結果的準確性。

4.5支持向量機理論故障診斷法

支持向量機理論故障，診斷法也稱為SVM。根據使用方法的不同，分為一對一、一對多等類型。支持向量機理論故障主要采用統計學理論來加以分析判斷，是建立在風險最小化原則的基礎上，把預處理的樣本和數據分成多個部分，主要有測試和訓練集，設置好相關模型參數，通過處理得到相關的模型數據信息。分析相關信息數據之后，利用模型來判斷測試集，最后判斷出電氣系統所出現的故障。這種診斷方法實用性較強，可適用于大多數電氣系統的故障判斷。

5常用的安全保障措施

5.1絕緣保護

要對建筑中電氣的材料設備進行全面檢查。所用電氣產品要有相應的安全認證標志。而且要保證電氣的絕緣部分完好無損，且絕緣層厚度均勻。另外，在使用中要對電氣系統進行絕緣檢查，注意日常使用的維護。

5.2過載及短路保護

如果電氣系統發生短路故障，那么整個電路系統中的電流將會變大，出現這種現象需要使用截斷器來進行保護。要防止建筑電氣系統在使用中發生過載情況，可以使用過載保護開關，還可以使用過載自動開關進行保護，過載自動開關又稱小型斷路器，也可以根據實際情況，選擇其他保護器，來保持電氣系統中的電流小于導線和定流量。

5.3漏電保護

建筑電氣系統中的電氣使用，應當保證人身安全。如果有人發生觸電事故，應當及時采取保護措施，可以使用漏電保護器。當檢測到電流流經人體時，漏電保護器自動開始工作，從而防止因建筑電氣系統中的故障而造成人員傷亡事故。

5.4等電位保護

接地零線不得串聯相接，應當單獨與地線相接或者零干線相接。接地線要求用黃綠相接線，需符合國際標準，對等電位與重復接地點進行保護。

5.5接地保護

設備的某一個部分通過線路與土壤之間進行連接叫作接地。物品與土壤直接進行接觸叫作接地體或者接地極。在建筑電氣系統中，要注意接地保護。接地保護可以分為保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、重復接地、靜電接地和隔離接地。

6結束語

以目前的實際需求來說，對建筑電氣系統的故障分析不能只依靠過去已存在的實際經驗，更多應該尋求新的診斷方法，以科學縝密的思考態度判斷問題、診斷故障，以防止災難的發生。在目前可實行的診斷方法中，電子科技診斷是較為穩定與科學的方法，在問題出現前，綜合運用多種方法，消除可能導致故障的不利因素，出現故障問題后，透過現象看本質，深入發掘分析其成因，合理將診斷結果作為解決問題的依據。從安全性、可靠性層面確保系統的正常運行。

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作者：張栓柱 單位：濱州粵水電能源有限公司