孫博　郝成輝

【摘 要】 從電壓等級較高的電力系統(tǒng)方向著手研究，而一定程度上忽略了建筑電氣系統(tǒng)故障診斷的重要性，這顯然不符合現(xiàn)代智能建筑發(fā)展的迫切需要。文章分析其故障，探討其診斷方法及檢修技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 建筑電氣系統(tǒng)；故障分析；診斷方法

引言：

目前模糊集理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展較快。但是這些方法忽略了原始數(shù)據(jù)收集的問題。原始數(shù)據(jù)收集是一項(xiàng)工作量非常大的工作。

一、建筑電氣系統(tǒng)常見故障類型

（一）電氣線路故障

電氣線路的常見故障有絕緣損壞、過負(fù)荷、斷線、保護(hù)導(dǎo)體帶電等。線路絕緣損壞后，依據(jù)損壞的程度不同，可能出現(xiàn)短路、漏電兩種危害；過負(fù)荷時(shí)，發(fā)熱量往往超過允許限度，輕則加速絕緣老化，重則使絕緣層燃燒引起火災(zāi)；斷線可能造成接地、混線、短路、電擊等多種事故；保護(hù)導(dǎo)體帶電，除可能導(dǎo)致電氣設(shè)備外殼帶電外，還存在引發(fā)火災(zāi)的危險(xiǎn)。

（二）防雷接地處理不到位

建筑物中包含大量的電子電氣設(shè)備，通常屬于耐壓等級較低、抗干擾能力較弱的弱電設(shè)備，因此防雷接地保護(hù)非常重要。常見的防雷接地故障包括接地電網(wǎng)中性線帶電、接地點(diǎn)土壤電阻率過高和接地裝置異常。

（三）設(shè)備和元件故障

建筑電氣設(shè)備種類繁多，基本包括電氣照明設(shè)備、電梯設(shè)備、給排水設(shè)備、制冷設(shè)備、洗衣房設(shè)備、空調(diào)用電設(shè)備、有線電視設(shè)備、弱電設(shè)備等。這些設(shè)備給人們的生活帶來了便利，提高了生活質(zhì)量，但是一旦發(fā)生故障，則會造成不同程度的損失，甚至災(zāi)難。

二、電氣系統(tǒng)故障診斷方法

（一）自動生成算法

自動生成算法的核心是對PSpice輸入網(wǎng)表文件的修改替換。PSpice輸入網(wǎng)表文件屬于純文本文件，對在文本文件的搜索匹配和替換操作中，一般方法必須提供要查找的確切文字或者文字的具體位置，這種技術(shù)對于靜態(tài)文本中的簡單搜索和替換任務(wù)可以完成，但在搜索動態(tài)文本時(shí)，由于缺乏靈活性而較為困難。由于本系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的是對通用電氣系統(tǒng)故障知識的獲取，針對不同電路，正常電路網(wǎng)表文件及其對應(yīng)故障網(wǎng)表文件都是動態(tài)變化的。因此，本文根據(jù)PSpice輸入網(wǎng)表文件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用文本文件操作中行替換模式以及字符匹配，進(jìn)行行替換操作。

使用行模式文本替換可以方便地完成以下功能：（1）對每一行的第一個字符串進(jìn)行測試，驗(yàn)證該字符串中是否存在有效的文本模式（元器件名稱）；（2）在文件中搜索特定的行，然后將其替換為別的文字；（3）根據(jù)元器件的字符串匹配從每行第一個字符串中提取元器件名稱，用于在故障描述文本中查找對應(yīng)的元素。任何一個PSpice輸入網(wǎng)表文件第一行都是標(biāo)題行，最后一行都是程序的結(jié)束命令，因此PSpice輸入網(wǎng)表文件的第一行和最后一行一定不屬于同組元素；另外，任何一個PSpice輸入網(wǎng)表文件中分析類型描述語句﹑規(guī)定輸出形式的輸出描述語句以及模型參數(shù)的描述語句都有一個共同的特點(diǎn)：它們都是以“.”開頭的點(diǎn)語句，根據(jù)這一重要的特點(diǎn)就可以將它們從同組元素中區(qū)分出來。

（二）自動搜索算法

對于每一個電氣系統(tǒng)而言，即使是只研究電路的單故障可能性，其數(shù)量也可能成千上萬。因此，計(jì)算機(jī)自動生成的故障知識數(shù)目可能十分巨大，如何有效地利用這些已經(jīng)生成的故障知識來指導(dǎo)工作人員對電路進(jìn)行故障診斷，也是一個很重要的問題，本節(jié)將利用自動搜索算法來解決這一難點(diǎn)問題。自動搜索算法即是建立在故障仿真結(jié)果文件基礎(chǔ)上的。為實(shí)現(xiàn)自動搜索算法的通用化，首先要解決的是不同電路之間故障知識的區(qū)分。如果每個電路的故障知識都放在一起，那么每次計(jì)算機(jī)搜索的文件數(shù)目將大大增加，嚴(yán)重影響搜索速度并可能發(fā)生錯誤。因此，將每個電路的故障知識分別放在各自的文件夾內(nèi)，并且利用每個電路正常電路網(wǎng)表文件的標(biāo)題來給文件夾命名，這樣程序運(yùn)行后可以直接找到出每個電路對應(yīng)故障知識所在的具體文件夾，大大減少計(jì)算機(jī)后續(xù)搜索的工作量。

三、建筑電氣檢修技術(shù)分析

（一）直觀法。直觀法就是技術(shù)工人通過詢問、觀察、觸碰等手段判斷建筑電氣設(shè)備出現(xiàn)了什么故障。具體步驟如下：第一步，技術(shù)人員向在場的工作人員詢問一下關(guān)于建筑電氣設(shè)備的基本情況，例如，建筑電氣設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)的異常表現(xiàn)、建筑電氣設(shè)備的周遭環(huán)境等。第二步，根據(jù)詢問的結(jié)果，技術(shù)人員對建筑電氣設(shè)備進(jìn)行細(xì)致的檢查，例如，建筑電氣設(shè)備的外殼是否有破損，建筑電氣設(shè)備內(nèi)部的線路連接是否正常，建筑電氣設(shè)備的內(nèi)里是否有液體浸入等等。第三步，查看建筑電氣設(shè)備的運(yùn)行程序是否正確。第四步，根據(jù)檢查情況，判定故障發(fā)生的原因。

（二）觀察火花。建筑電氣設(shè)備的觸點(diǎn)在閉合電路、斷開電路或者是與開關(guān)接觸線頭松動時(shí)，會有火花出現(xiàn)。其實(shí)，技術(shù)工人就可以根據(jù)所發(fā)生的火花現(xiàn)象來判定建筑電氣設(shè)備是否發(fā)生了故障。當(dāng)螺釘與導(dǎo)線之間有火花發(fā)生時(shí)，就說明導(dǎo)線的線頭沒有接好；當(dāng)建筑電氣設(shè)備的開關(guān)閉合時(shí)有火花發(fā)生，則說明電路中有電流通過，否則，則說明電路中沒有電流通過；除此之外，還可根據(jù)接觸器主觸電三相火花發(fā)生的情況，判斷三相電路通電的情況。在輔助電路中，總是會有這樣一種情況發(fā)生，就是接觸電氣設(shè)備的線圈通電后，銜鐵并不能閉合，這時(shí)我們就可以根據(jù)火花現(xiàn)象判斷故障是發(fā)生在電路處還是發(fā)生接觸器機(jī)械處，如果是觸點(diǎn)處出現(xiàn)火花，則說明電路出現(xiàn)了故障，否則，則是接觸器出現(xiàn)了問題。

（三）測量電壓法。測量電壓法，其實(shí)就是根據(jù)建筑電氣設(shè)備的供電形式，選擇一種合理的方法測量電路中各個點(diǎn)的電壓數(shù)值和電流數(shù)值，并將測量的數(shù)據(jù)與正常電路中的電壓值和電流值進(jìn)行對比，通過比對的結(jié)果，找出建筑電氣設(shè)備發(fā)生故障的原因。測量電壓法大致可以分為三種測量方法，第一種測量方法是分階測量法，第二種測量方法是將電路分為N段，然后測量每一段的電壓值和電流值，第三種測量方法是在電路中找出幾個點(diǎn)，然后測出每個點(diǎn)的電壓值和電流值。

（四）對比法。對比法就是將檢測數(shù)據(jù)與工人們在日常工作中記錄的數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)建筑電氣設(shè)備時(shí)所記錄的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，然后根據(jù)比對結(jié)果找出建筑電氣設(shè)備發(fā)生故障的原因。但是，有一些建筑電氣設(shè)備是沒有原始數(shù)據(jù)的，這時(shí)候，工人們可以將檢測數(shù)據(jù)和與該建筑電氣設(shè)備同種型號的電氣設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。

（五）轉(zhuǎn)換元器件法。在檢修建筑電氣設(shè)備時(shí)，總有一些故障是不易確定的，或是不易檢測出來。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，技術(shù)人員可以使用轉(zhuǎn)換元器件法，來判定故障是如何發(fā)生的。在使用轉(zhuǎn)換元器件法時(shí)，有幾點(diǎn)是需要技術(shù)人員去注意的，具體如下：1）在轉(zhuǎn)換元器件之前，技術(shù)人員要仔細(xì)檢查需要拆換的原有器件，查看原有的器件到底存在什么問題，在確定結(jié)果后，才能換上新的器件；2）在換上新的器件后，要檢查與建筑電氣設(shè)備連接的電路是否完好，防止由于電路存在問題燒壞新的器件。

（六）逐步開路法。當(dāng)有多條直路并聯(lián)的電路發(fā)生故障時(shí)，往往會伴有明顯的表現(xiàn)，但是，如果是電動機(jī)的內(nèi)部出現(xiàn)問題時(shí)，外部現(xiàn)象表現(xiàn)的就不會很明顯。在遇到這種情況時(shí)，技術(shù)人員可以選擇逐步開路法來查找故障發(fā)生的原因。逐步開路法的具體步驟：第一步，更換熔體；第二步，把支路逐步的從主電路中斷開；第三步，進(jìn)行通電實(shí)驗(yàn)，如果熔斷器熔斷，就可確定故障發(fā)生在斷開的那條電路上；第四步，再次檢測上一步確定的故障電路，查看電路發(fā)生故障的原因。逐步開路法操作起來較為容易，但是，這種方法也并不是沒有缺點(diǎn)的，逐步開路法特別容易徹底的弄壞破損較輕的建筑電氣元器件。

（七）逐步接入法。逐步接入法的具體步驟：第一步，接上熔斷器；第二步，將支路逐步接到主干電路上；第三步，通電實(shí)驗(yàn)；第四步，如果熔斷器熔斷，便可確定問題發(fā)生在才接入電路的那一條支路上。

（八）檢查開關(guān)、插座、吊扇是否安裝在合理位置上。在檢測建筑電氣設(shè)備時(shí)，檢修人員總會發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，就是開關(guān)、插座和吊扇特別容易發(fā)生偏位，而出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是由于接線盒的安裝位置發(fā)生了偏移，除此之外，如果技術(shù)人員的操作手法不是特別熟練的話，也會引起開關(guān)、插座和吊扇發(fā)生位置偏移現(xiàn)象。在開關(guān)、插座、吊扇這三種器件中，最容易發(fā)生偏位的便是吊扇了，所以，在安裝吊扇時(shí)，技術(shù)工人們一定要注意以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)，在安裝電扇時(shí)，不要使導(dǎo)線漏在外面；第二點(diǎn)，吊扇要完全固定在頂板上，但是吊桿并不能完全垂直于頂板，這樣做，可以減輕吊扇在工作時(shí)，發(fā)出的聲音。

四、結(jié)語

綜上所述，電力品質(zhì)亦是當(dāng)前電力公司與工業(yè)界共同重視的課題，若有一套電力品質(zhì)干擾事件偵測系統(tǒng)，將可輔助電力品質(zhì)工程師形成有效的辨識及采取有效的改善策略。

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