電氣安裝、檢測及調試研究

孫大濤

(煙臺東澤電氣科技股份有限公司，山東 煙臺 264000)

0 引言

隨著建筑行業的精細化發展，建筑電氣的種類越來越多，技術人員在進行工程作業時，不僅要具備較高的專業水平，還需要規范處理電氣安裝中的行為，作業人員在任何一個環節都不可出現疏漏，否則將引發嚴重的電氣安全事故[1]。因此，電氣工程規范化施工是一個值得思考的問題。為了優化電氣工程施工作業流程，本文從電氣安全、檢測、調試三個方面展開研究。

1 電氣工程安裝與調試中存在的問題

電氣工程是一項復雜度較高、涉及作業環節較多的工程項目。在進行電氣工程施工作業時，常會由于一些操作與行為方面的問題，對電氣的安全穩定運行造成負面影響。下述將以電氣工程中安裝與調試作業為例，對工程項目施工作業中存在的問題展開詳細的研究[2]。

電氣工程施工是一個需要技術人員與作業人員在現場協調、配合完成的項目，倘若在施工中，安裝與調試沒有做好配合，或整體作業缺乏協調性，將導致電氣設備在完成調試后存在運行故障的問題，影響電氣設備的正常運行。

在進行電氣工程的安全調試作業時，部分施工方雖然做到了對電氣施工的整合，但未能實現后期運行中的統一管理[3]。而大部分電氣運行故障與異常都是由于電氣工程后期管理不當所致，因此，需要加大對電氣設備的統一管理，及時發現異常現象并進行處理，保證調試成果達到預期目標。從目前電氣工程施工作業現狀可以看出，很多施工方完成調試后都是直接將電氣設備投入使用，沒有做好對其后續運行的安全監督，一旦電氣運行出現故障或異常，不僅會對建筑群體的用電安全造成威脅，也會對施工方市場信譽度造成不利影響。而很多電氣工程技術人員也缺少安全意識與隨機應變能力[4]，當電氣設備運行出現故障或安全隱患時，工作人員難以在較短時間內進行有效處理[5]。

總之，我國現有的電氣安全與調試作業模式在實際應用中仍存在問題，阻礙了電氣行業的可持續發展[6]。電氣設備安全調試是建筑領域施工中不可或缺的環節，因此，有必要在電氣工程施工作業時，規范處理安全調試行為，優化電氣檢測流程，實現電氣工程的高質量發展目標。

2 電氣安裝、檢測及調試方法研究

2.1 電氣安裝模塊化

在進行電氣設備的安裝時，為了確保其安裝符合相關規定的要求，需要首先明確其電氣設計規范要求以及具體內容，如圖1所示。

圖1 電氣設計規范及具體內容

在明確電氣設計規范及具體內容的基礎上，針對各類電氣設備進行模塊化安裝，即基于工業生產的產品化思想，將每一個小模塊當作一個小產品完成生產。同時，為了達到提升電氣控制柜接線效率和降低接線錯誤率的目標，在現有安裝技術的基礎上，引入現代化的工藝手段。為了達到上述目的，將電氣設備的控制柜，按照其功能分解為多個模塊，并針對各個模塊分別完成安裝，并在保證其單獨測試均合格的情況下，將電氣設備投入使用。

由于不同的電氣設備的內部元器件在安裝過程中的位置存在一定差別，為了實現對完整電氣設備的安裝，需要根據各個元器件的特點對其進行組件模塊劃分[7]。在實際劃分過程中，應按照如下標準進行：將具備相同功能的元器件盡可能連接在一起；盡可能降低組件之間的連接數量，確保弱電控制裝置與強電控制裝置相分離，避免運行過程中的相互干擾；為了確保后期電氣檢測和調試的便利性，將需要經常進行調節和維護的元器件組合在一起[8]。按照上述標準完成對各個電氣元器件組件的劃分。根據一般電氣設備的結構，將其劃分為圖2所示的多個模塊結構。

圖2 電氣設備元器件組件模塊結構圖

在完成對電氣設備元器件組件模塊的劃分后，可采用航插或線束的方式，完成對元器件的連接。由于元器件安裝位置是否合理，會在極大程度上影響到后續電氣布線的效果，因此，采用上述兩種連接方式，可以促進電氣設備安裝牢固性的提升，也能為后續電氣柜的檢測以及電氣設備的調試提供便利條件。在實際進行電力安裝時，還需要考慮到避開走線路徑上的干涉問題，并保證線路的美觀性和節約性，利用三維設計軟件構建出立體的三維電氣線束模型，并根據模型結構完成實際線路連接。

2.2 電氣柜檢測

完成電氣模塊化安裝后，為了確保電氣設備使用的穩定性，還需要對電氣柜進行檢測。通常情況下，電氣設備在運行過程中常常會由于線路安裝錯誤，造成調試進度和設備交付受到嚴重影響。針對這一問題，嘗試借助PLC控制軟件、工控設備、輸入與輸出模塊等，實現對電氣柜的檢測，驗證電氣設備的輸入信號是否正常，輸出信號線是否串聯。圖3為電氣柜檢測方案示意圖。

圖3 電氣柜檢測方案示意圖

按照圖3中的內容對電氣柜各項性能進行檢測，能夠將電氣設備在后續調試階段遇到的問題在準備階段解決，最大程度加快調速的進度。同時，在進行檢測的過程中，可引入故障樹方法對電氣柜的故障問題進行檢測。首先完成對電氣柜故障樹結構函數的構建：

(1)

式中，Xi為故障樹結構函數；A和B分別代表兩種不同事件類型，其中A為電氣柜故障事件i發生，B為電氣柜故障事件i不發生。根據上述結構函數，對其進行簡化處理，并得到如下所示的邏輯與門結構函數：

(2)

式中，Ψ(x)為邏輯與門結構函數；n為電氣柜檢測過程中可能發生的事件個數。當全部事件均發生時，此時Xi的取值為1，并且其邏輯或門結構函數可用如下公式表示：

(3)

針對故障樹的定性分析能夠明確得出電氣柜檢測過程中發生故障的原因及原因組合，并找出造成這一故障問題的具體狀態，方便后續電氣調試對其進行優化。在檢測過程中，為了方便測定，可在檢測軟件上進行接口的手動配置，將不同的檢測內容與相對應的函數連接，以此實現對電氣柜的自動化檢測，表1為接口手動配置內容及對應函數表。

表1 接口手動配置內容及對應函數表

2.3 電氣調試標準化

在實現對電氣柜的檢測后，針對檢測合格的電氣設備還需要進行標準化調試。當前電氣設備已經逐漸向著產業化的方向發展，要求其調試周期進一步縮短的同時，調試效率也需要一定程度的提升，并實現對調試流程的進一步完善。為了達到上述目的，在確定標準化調試流程時，應當從以下幾個方面入手。

1)在對電氣設備進行調試前，完成對電氣設備調試指導內容的編寫，并按照標準的調試流程，完成對調試內容的詳細記錄。同時，在完成調試后，需要將這一過程產生的相應問題進行反饋，從而實現對調試流程的不斷完善。

2)按照電氣安裝模塊化的特點，對調試進行模塊化分工處理，按照調試流程的先后順序，確定各項準備工作完成后，才能夠進行調試。同時，在調試階段，針對每一個模塊出現的問題都需要進行探究，找出其具體發生的原因，并給出合理的解決方案。

3)構建調試問題庫。針對調試過程中產生的諸多問題進行梳理，并完成組織分析。針對每一項問題，確定其發生原因以及實現對調試優化的措施，待問題解決后，制定成典型案例，以便后續調試中再次發生相類似問題時能夠快速排查和解決。

3 對比分析

選擇某電氣工程施工單位作為此次實驗的參與單位，實驗前，與工程施工方做好技術交接，對電氣施工作業人員進行技術指導，使現場作業人員認知此項工作的重要性。為了簡化實驗步驟，以電氣工程中的配電柜為例，對此電氣設備進行安裝、檢測、調試。安裝前，先進行配電柜技術參數信息的獲取，具體內容如表2所示。

表2 電氣工程中配電柜的技術參數信息獲取

為了確保配電柜可以在電氣工程中被規范安裝，保證此次施工作業行為的效率與質量，工作人員與現場技術人員需要做好作業前的籌備工作。具體包括：聯合不同作業部門的工作人員，對安裝圖紙進行多方面審查，完成審查并確保施工作業圖紙具有可行性與準確無誤后，進行整體的接線設計，明確配電柜中接線的安全位置。根據施工中的實際作業需求，可以采用實地勘察的方式，對配電柜的作業環境進行調查，排除施工現場中可能對其作業環境造成影響的外界因素。一旦在實地勘察中發現配電柜的運行與安裝環境存在問題，需要及時與設計人員進行現場交涉與溝通，并由專業技術人員與設計人員進行安裝測試與調試方案的商定，確定最終的方案與施工作業中出現安全問題的應急解決方案。同時，對電氣安裝、測試、調試過程中所涉及的作業材料、輔助作業設備進行合格性校驗，確保所有裝置與進場材料質量達標后，按照本文設計的作業流程與傳統作業流程，對配電柜進行安裝、檢測與調試。

完成施工作業后，將傳感器安裝在配電柜交流電流輸出接口位置，啟動配電柜裝置，對其運行狀態進行檢測，檢測完成安裝調試作業配電柜的運行是否穩定。檢測中，將傳感器反饋的交流電流信息傳輸到計算機終端，對電流的運行狀態進行描述，如圖4所示。

圖4 配電柜完成安裝、檢測、調試后的運行狀態

從實驗結果可以看出，按照本文設計的流程對配電柜進行安裝、檢測、調試，可以保證完成施工作業后的配電柜反饋交流電流具有運行中的穩定性優勢。而使用傳統流程進行電氣工程中配電柜的安裝、檢測、調試，無法保證配電柜投入使用后反饋的電流具有穩態變化趨勢，說明傳統方法可能在安裝時存在接線錯誤等問題，證明本文設計方法更加有效。

4 結語

本文開展了安裝、檢測、調試技術的設計研究，按照本文設計的流程，對配電柜進行安裝、檢測、調試，可以保證完成施工作業后的配電柜反饋交流電流具有運行中的穩定性優勢，說明了設計方法的可行性與優勢。總之，在電力系統運行中，電氣工程與電氣施工十分關鍵，因此，要做好施工作業前的準備工作，規范施工作業中的多種行為，完善后續對電氣工程的統一管理，保證電氣工程在投入使用后具有安全性與可靠性。