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(yè)的精細化發(fā)展，建筑電氣的種類越來越多，技術(shù)人員在進行工程作業(yè)時，不僅要具備較高的專業(yè)水平，還需要規(guī)范處理電氣安裝中的行為，作業(yè)人員在任何一個環(huán)節(jié)都不可出現(xiàn)疏漏，否則將引發(fā)嚴重的電氣安全事故[1]。因此，電氣工程規(guī)范化施工是一個值得思考的問題。為了優(yōu)化電氣工程施工作業(yè)流程，本文從電氣安全、檢測、調(diào)試三個方面展開研究。

1 電氣工程安裝與調(diào)試中存在的問題

電氣工程是一項復(fù)雜度較高、涉及作業(yè)環(huán)節(jié)較多的工程項目。在進行電氣工程施工作業(yè)時，常會由于一些操作與行為方面的問題，對電氣的安全穩(wěn)定運行造成負面影響。下述將以電氣工程中安裝與調(diào)試作業(yè)為例，對工程項目施工作業(yè)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(shù)人員與作業(yè)人員在現(xiàn)場協(xié)調(diào)、配合完成的項目，倘若在施工中，安裝與調(diào)試沒有做好配合，或整體作業(yè)缺乏協(xié)調(diào)性，將導致電氣設(shè)備在完成調(diào)試后存在運行故障的問題，影響電氣設(shè)備的正常運行。

在進行電氣工程的安全調(diào)試作業(yè)時，部分施工方雖然做到了對電氣施工的整合，但未能實現(xiàn)后期運行中的統(tǒng)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(shè)備的統(tǒng)一管理，及時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象并進行處理，保證調(diào)試成果達到預(yù)期目標。從目前電氣工程施工作業(yè)現(xiàn)狀可以看出，很多施工方完成調(diào)試后都是直接將電氣設(shè)備投入使用，沒有做好對其后續(xù)運行的安全監(jiān)督，一旦電氣運行出現(xiàn)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(shù)人員也缺少安全意識與隨機應(yīng)變能力[4]，當電氣設(shè)備運行出現(xiàn)故障或安全隱患時，工作人員難以在較短時間內(nèi)進行有效處理[5]。

總之，我國現(xiàn)有的電氣安全與調(diào)試作業(yè)模式在實際應(yīng)用中仍存在問題，阻礙了電氣行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[6]。電氣設(shè)備安全調(diào)試是建筑領(lǐng)域施工中不可或缺的環(huán)節(jié)，因此，有必要在電氣工程施工作業(yè)時，規(guī)范處理安全調(diào)試行為，優(yōu)化電氣檢測流程，實現(xiàn)電氣工程的高質(zhì)量發(fā)展目標。

2 電氣安裝、檢測及調(diào)試方法研究

2.1 電氣安裝模塊化

在進行電氣設(shè)備的安裝時，為了確保其安裝符合相關(guān)規(guī)定的要求，需要首先明確其電氣設(shè)計規(guī)范要求以及具體內(nèi)容，如圖1所示。

圖1 電氣設(shè)計規(guī)范及具體內(nèi)容

在明確電氣設(shè)計規(guī)范及具體內(nèi)容的基礎(chǔ)上，針對各類電氣設(shè)備進行模塊化安裝，即基于工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品化思想，將每一個小模塊當作一個小產(chǎn)品完成生產(chǎn)。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(xiàn)有安裝技術(shù)的基礎(chǔ)上，引入現(xiàn)代化的工藝手段。為了達到上述目的，將電氣設(shè)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(shè)備投入使用。

由于不同的電氣設(shè)備的內(nèi)部元器件在安裝過程中的位置存在一定差別，為了實現(xiàn)對完整電氣設(shè)備的安裝，需要根據(jù)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(yīng)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(shù)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(diào)試的便利性，將需要經(jīng)常進行調(diào)節(jié)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(jù)一般電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)，將其劃分為圖2所示的多個模塊結(jié)構(gòu)。

圖2 電氣設(shè)備元器件組件模塊結(jié)構(gòu)圖

在完成對電氣設(shè)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(xù)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(shè)備安裝牢固性的提升，也能為后續(xù)電氣柜的檢測以及電氣設(shè)備的調(diào)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(jié)約性，利用三維設(shè)計軟件構(gòu)建出立體的三維電氣線束模型，并根據(jù)模型結(jié)構(gòu)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(shè)備使用的穩(wěn)定性，還需要對電氣柜進行檢測。通常情況下，電氣設(shè)備在運行過程中常常會由于線路安裝錯誤，造成調(diào)試進度和設(shè)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(shè)備、輸入與輸出模塊等，實現(xiàn)對電氣柜的檢測，驗證電氣設(shè)備的輸入信號是否正常，輸出信號線是否串聯(lián)。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(nèi)容對電氣柜各項性能進行檢測，能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備在后續(xù)調(diào)試階段遇到的問題在準備階段解決，最大程度加快調(diào)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(jié)構(gòu)函數(shù)的構(gòu)建：

(1)

式中，Xi為故障樹結(jié)構(gòu)函數(shù)；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(fā)生，B為電氣柜故障事件i不發(fā)生。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)函數(shù)，對其進行簡化處理，并得到如下所示的邏輯與門結(jié)構(gòu)函數(shù)：

(2)

式中，Ψ(x)為邏輯與門結(jié)構(gòu)函數(shù)；n為電氣柜檢測過程中可能發(fā)生的事件個數(shù)。當全部事件均發(fā)生時，此時Xi的取值為1，并且其邏輯或門結(jié)構(gòu)函數(shù)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(fā)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(tài)，方便后續(xù)電氣調(diào)試對其進行優(yōu)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(nèi)容與相對應(yīng)的函數(shù)連接，以此實現(xiàn)對電氣柜的自動化檢測，表1為接口手動配置內(nèi)容及對應(yīng)函數(shù)表。

表1 接口手動配置內(nèi)容及對應(yīng)函數(shù)表

2.3 電氣調(diào)試標準化

在實現(xiàn)對電氣柜的檢測后，針對檢測合格的電氣設(shè)備還需要進行標準化調(diào)試。當前電氣設(shè)備已經(jīng)逐漸向著產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展，要求其調(diào)試周期進一步縮短的同時，調(diào)試效率也需要一定程度的提升，并實現(xiàn)對調(diào)試流程的進一步完善。為了達到上述目的，在確定標準化調(diào)試流程時，應(yīng)當從以下幾個方面入手。

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

2)按照電氣安裝模塊化的特點，對調(diào)試進行模塊化分工處理，按照調(diào)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(diào)試。同時，在調(diào)試階段，針對每一個模塊出現(xiàn)的問題都需要進行探究，找出其具體發(fā)生的原因，并給出合理的解決方案。

3)構(gòu)建調(diào)試問題庫。針對調(diào)試過程中產(chǎn)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(fā)生原因以及實現(xiàn)對調(diào)試優(yōu)化的措施，待問題解決后，制定成典型案例，以便后續(xù)調(diào)試中再次發(fā)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(shù)交接，對電氣施工作業(yè)人員進行技術(shù)指導，使現(xiàn)場作業(yè)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(shè)備進行安裝、檢測、調(diào)試。安裝前，先進行配電柜技術(shù)參數(shù)信息的獲取，具體內(nèi)容如表2所示。

表2 電氣工程中配電柜的技術(shù)參數(shù)信息獲取

為了確保配電柜可以在電氣工程中被規(guī)范安裝，保證此次施工作業(yè)行為的效率與質(zhì)量，工作人員與現(xiàn)場技術(shù)人員需要做好作業(yè)前的籌備工作。具體包括：聯(lián)合不同作業(yè)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(yè)圖紙具有可行性與準確無誤后，進行整體的接線設(shè)計，明確配電柜中接線的安全位置。根據(jù)施工中的實際作業(yè)需求，可以采用實地勘察的方式，對配電柜的作業(yè)環(huán)境進行調(diào)查，排除施工現(xiàn)場中可能對其作業(yè)環(huán)境造成影響的外界因素。一旦在實地勘察中發(fā)現(xiàn)配電柜的運行與安裝環(huán)境存在問題，需要及時與設(shè)計人員進行現(xiàn)場交涉與溝通，并由專業(yè)技術(shù)人員與設(shè)計人員進行安裝測試與調(diào)試方案的商定，確定最終的方案與施工作業(yè)中出現(xiàn)安全問題的應(yīng)急解決方案。同時，對電氣安裝、測試、調(diào)試過程中所涉及的作業(yè)材料、輔助作業(yè)設(shè)備進行合格性校驗，確保所有裝置與進場材料質(zhì)量達標后，按照本文設(shè)計的作業(yè)流程與傳統(tǒng)作業(yè)流程，對配電柜進行安裝、檢測與調(diào)試。

完成施工作業(yè)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(tài)進行檢測，檢測完成安裝調(diào)試作業(yè)配電柜的運行是否穩(wěn)定。檢測中，將傳感器反饋的交流電流信息傳輸?shù)接嬎銠C終端，對電流的運行狀態(tài)進行描述，如圖4所示。

圖4 配電柜完成安裝、檢測、調(diào)試后的運行狀態(tài)

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

4 結(jié)語

本文開展了安裝、檢測、調(diào)試技術(shù)的設(shè)計研究，按照本文設(shè)計的流程，對配電柜進行安裝、檢測、調(diào)試，可以保證完成施工作業(yè)后的配電柜反饋交流電流具有運行中的穩(wěn)定性優(yōu)勢，說明了設(shè)計方法的可行性與優(yōu)勢?？傊?，在電力系統(tǒng)運行中，電氣工程與電氣施工十分關(guān)鍵，因此，要做好施工作業(yè)前的準備工作，規(guī)范施工作業(yè)中的多種行為，完善后續(xù)對電氣工程的統(tǒng)一管理，保證電氣工程在投入使用后具有安全性與可靠性。