建筑电气系统故障诊断方法研究

建筑电气系统故障诊断方法研究

郑伟

特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 山东省泰安市 271219

摘要：近年来，城市化步伐逐渐加快，城市建筑不断增多，建筑行业发展迅速，然而在系统安全、系统构建方面还存在一些问题，亟须诊断与改善。在研究电力系统建设时，许多科学家都努力寻找更合理的方法，一种全面适用的故障诊断方法。文章介绍了建筑电气故障诊断技术的研究现状，然后针对故障诊断问题分析了相应的故障诊断方法，最后总结建筑电力系统故障诊断技术的前景和发展趋势。期望能通过本文研究对从事建筑行业的同仁们提供一些建设性的参考。

关键词：建筑电气系统；故障诊断；发展

当前我国电气系统故障频率越来越高，电气故障给楼内居民的生命财产安全造成了重大影响。在建筑物中，电气系统是核心技术之一，与建筑物内的照明、供电等息息相关。随着建筑物规模的不断增大，电气设备的结构和功能更加多样化，对应的故障种类以及故障发生的概率也在增加。建筑电气系统故障诊断在我国发展处于萌芽阶段，已经不能满足建筑物内居民对于电气系统稳定性和安全性的要求，所以需要我们利用现代技术让电气系统故障诊断工作变得更加有效。

1、建筑电气系统概述

建筑电气系统主要包括保护设备、供电设备以及供配电线路等几部分内容，是现代建筑建设与使用关键系统之一。根据电能性能，系统主要分为弱电系统、强电系统两类。其中，弱电系统是保证建筑物内外、内部信息沟通与交流的重要系统，包括广播系统、通信系统等内容；而强电系统是以建筑物电能引入为主的，会通过对用电设备的运用，将电能转换为机械能、光能以及热能等能量，像防雷接地系统、变配电系统以及照明系统等，均属于强电系统范畴。

　　2、建筑电气系统故障诊断现状

　　我国在机械、航天等领域也都使用了电气系统故障检测，且发展较为成熟，但是在建筑电气系统故障诊断领域仍处于发展初期，科学技术手段较为落后，大部分都是依赖于人工进行故障检测，人力物力造成损失但是诊断的准确性还不能得到保障，检测的准确性并不能保障。电气领域的人才有时更愿意进入航天机械这样的行业做更有挑战性的电气系统故障诊断工作，然而建筑电气系统的电压相对其他行业较低，出现危险的概率也比较小，所以这个行业在之前并没有引起足够的重视。

　　建筑电气的使用人是建筑物内的居民，所以系统运行离不开人的操作，许多住户并没有考虑到电气设备的安全性和建筑物内其他居民的生命财产安全，建筑物电气系统的故障检修方法需要相关部门重视并深入研究。

电力系统与建筑电气系统故障诊断上存在许多相似点，所以可以借鉴电力系统中的相关知识。当前电力系统故障检测中仍然存在许多问题，需要找到更加合适其本身运作的诊断方法。

3、建筑电气系统常见故障

3.1线路故障

线路故障主要包括架空线路故障、电缆线路故障等，多与线路所处环境有关。故障一旦发生，会使导体处于带电工作状态，线路零配件以及接口等也会出现锈蚀，会使线路运行受到严重威胁^[1]。

3.2动力系统故障

在动力系统出现故障时，互感器线圈螺钉会出现明显的松动状况，会使变压器产生局部放电问题，影响线路正常状态，进而造成短路或断路等问题。

3.3防雷接地系统故障

防雷接地系统故障多数是因为接地电阻数值过大或者周围温度过高所造成的，故障出现时，会出现土壤电阻率增加、零线带电以及接地装置异常等问题，会对系统防雷性能形成直接影响。

3.4照明系统故障

电气照明系统故障造成因素相对较为复杂，电路无法正常连接、开关破损以及线头接口松动等，都可能会造成系统运行问题。同时熔丝熔断也是造成电器元件无法正常运行的重要原因，而绝缘导线破损会使电气照明系统出现短路问题。在具体进行故障处理时，需要按照故障引发具体原因，对其展开针对性处理^[2]。

4、建筑电气系统故障诊断方法

4.1信号处理法

信号处理法是利用信号处理技术对电气系统进行大概识别，先对故障信息有一个基础的认知，再根具体情况采用不同的、符合实际情况的具体排查故障的方式^[3]。通常运用信号处理技术时，最重要的是合理运用可测信号，充分发挥其作用，对故障进行细致分析，判断系统的故障问题的相关信息。这样的诊断方法因为操作简单所以可以降低员工的相关工作量，但是因为再使用方法的前提条件是需要可测信号，导致诊断的效率降低。

4.2 知识诊断法

如果维修人员是一位经验丰富，专业知识过硬的人员，那么可采取的方法还有知识诊断法。知识诊断法，顾名思义通过系统的相关信息，结合自身的经验和知识，通过巧妙分析得到对故障的诊断的方式。该方式对维修人员的要求很高，不仅要对用电系统深入了解，掌握相关故障的信息，还要灵活运用诊断设备和专业知识的结合，通过信息数据判断出故障。因此该方式不仅可以提高工作效率还可以保证专业和科学性，可以依照此次维修时使用的思维方式定期对电路、对系统定期排查、加固保护等。不仅解决一次故障问题还做到了加大防护的作用。

4.3模型分析诊断法

在故障诊断系统中同样对技术人员要求严格的方法还有分析模型诊断方法。该方法是利用数学领域的建模原理对电气设备的电流流动进行建模，再通过对模型的解析确定电气故障的位置。这要求技术人员必须对数学建模相关知识有一定了解还要将建模相关的知识与电气系统的专业内容相结合。这样的方法虽一定具有有效性，但是同时也要求工作人员的技术具有与时俱进的意识，保证自己的维修技术的高超之处才能将其发挥最大作用。

4.4工智能技术的故障诊断系统

为了提高电气设备故障诊断系统的智能化程度，将专家系统、模糊推理、机器学习等信息融合技术引入到故障诊断系统的开发中。充分利用智能信息处理技术的协同优势，克服了单一故障诊断方法的局限性，为电气设备在线监测和故障诊断数据的分析处理提供了强有力的解决工具。

5、建筑电气故障诊断未来发展前景分析

随着科学技术的发展，建筑电气系统故障诊断有了新的发展前景。首先，利用支持向量机技术建立仿真平台，对故障诊断进行仿真，改进故障诊断方法。其次，随着计算机技术的发展，用软件诊断故障变得越来越容易。在全国的一些地区，软件的使用MATLAB用于故障诊断，通过软件控制提高了故障诊断的效率。在科技飞速发展的背景下，电力系统建设中的故障诊断技术今后将迈上更高的台阶。

结束语

随着建筑电气系统故障造成的事故数量不断增加，国家和相关部门对于建筑电气系统故障检测的重视程度也在不断提高。建筑物规模的增加建筑物内的人员数量也在不断提升，保障人们的生命财产安全是建筑电气故障检测所具有的重要意义，当前社会的发展与人们的生活水平不断提升，为了让电气系统运行的安全性和稳定性也能够与时俱进，需要明确当前建筑电气故障检测的现状并运用先进合理的电气故障检测方法，让建筑物内的电气系统更加安全可靠满足居民的用电需求，能够推动我国电气故障检测领域趋于成熟并持续发展。

参考文献

[1]钱文博,熊建斌,岑健,等. 建筑电气系统故障诊断综述[J]. 计算机工程与应用,2021,57(16):27-39.

[2]张栓柱. 建筑电气系统故障诊断方法研究[J]. 造纸装备及材料,2021,50(2):128-130.

[3]李晨. 建筑电气系统故障诊断方法研究[J]. 建筑与装饰,2021(4):172,177.