姜新新 喻檢軍 殷海龍 董魯召 田樹雨

機電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不斷優(yōu)化，成為建筑工程的重要組成部分。機電系統(tǒng)安裝完成后，為保證系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，調(diào)試工作越來越精細化[1]。只有根據(jù)機電系統(tǒng)的特征和現(xiàn)場情況，選擇合適的調(diào)試方法，優(yōu)化工作流程，加強不同專業(yè)、不同部門之間的協(xié)調(diào)配合，才能提高調(diào)試效率和質(zhì)量，為機電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行打下基礎(chǔ)。現(xiàn)有研究多集中在機電系統(tǒng)的設(shè)計與施工上，關(guān)于調(diào)試方面的研究較少?；诖?，本文結(jié)合實踐探討了機電系統(tǒng)的功能性調(diào)試技術(shù)方法。

1 工程概況

1.1 工程基本情況

煙臺大學(xué)開發(fā)區(qū)科教園項目，位于煙臺經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)八角及大季家街道轄區(qū)，毗鄰煙臺西港區(qū)。

該工程占地約407000 m2，項目總建設(shè)面積為42.54 萬m2，其中地上37.09 萬m2、地下5.45 萬m2。煙臺大學(xué)開發(fā)區(qū)科教園項目包括7 棟15 層學(xué)生公寓樓、1 棟4 層為生活中心、9 棟4～6層的教學(xué)樓、15層的科創(chuàng)研發(fā)樓、15 層的國際交流中心、3 層的文化中心、3 層的體育中心、門衛(wèi)室及單層的東西區(qū)地下車庫。煙臺大學(xué)開發(fā)區(qū)科教園效果圖如圖1 所示。

圖1 煙臺大學(xué)開發(fā)區(qū)科教園效果圖（來源：作者自繪）

1.2 電氣專業(yè)設(shè)計

1.2.1 配電系統(tǒng)

變配電室設(shè)在地下車庫D4 內(nèi)，消防負荷用雙回路供電，在末端切換。

1.2.2 照明系統(tǒng)

衛(wèi)生間、機房及各種管井等獨立場所照明采用就地設(shè)置照明開關(guān)控制，公共走廊、門廳等公共區(qū)域采用集中控制，疏散樓梯間采用聲光控制。

1.2.3 接地及安全防護系統(tǒng)

風(fēng)機房、空調(diào)機房等均做局部等電位連接，設(shè)專用接地端子箱，有淋浴的衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)局部等電位連接箱。防雷接地、電氣設(shè)備的保護接地、主要機電設(shè)備等的接地共用接地裝置，接地電阻≤1 Ω。

1.3 電氣專業(yè)調(diào)試內(nèi)容

電氣專業(yè)調(diào)試內(nèi)容包括變配電室調(diào)試、低壓配電干線調(diào)試、照明系統(tǒng)調(diào)試、智能疏散系統(tǒng)調(diào)試、防雷接地系統(tǒng)調(diào)試、電動機調(diào)試及系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試。調(diào)試開始時間為2023年6月15日，結(jié)束時間為2023 年8 月30 日。

2 機電系統(tǒng)的安裝調(diào)試特點

2.1 操作復(fù)雜

機電系統(tǒng)包含的內(nèi)容較多，涉及電氣、弱電、通風(fēng)空調(diào)及消防等專業(yè)，不僅設(shè)備種類多、數(shù)量大，而且應(yīng)用功能不同，這就決定了機電系統(tǒng)安裝調(diào)試比較復(fù)雜。在調(diào)試作業(yè)中，為保證調(diào)試質(zhì)量，必須結(jié)合機電設(shè)備的型號、功能、使用情況，嚴格執(zhí)行調(diào)試標(biāo)準和流程。

2.2 技術(shù)標(biāo)準高

機電系統(tǒng)安裝調(diào)試步驟煩瑣，有較強的專業(yè)性，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準高[2]。一方面，調(diào)試作業(yè)從單機設(shè)備入手，逐漸擴大到一個系統(tǒng)和多個系統(tǒng)，需要投入大量的人力、物力，調(diào)試作業(yè)時間長。另一方面，隨著設(shè)備升級，所采用的試驗檢測技術(shù)也在更新，只有提高技術(shù)標(biāo)準要求，才能保證機電系統(tǒng)的可靠性。

（1）用聚合物包被劑抑制鉆屑水化分散，保持PAM在鉆井液中的含量為0.3%～0.5%，提高泥餅質(zhì)量，改善黏滯性。

2.3 作業(yè)難度大

為保證機電設(shè)備的安裝穩(wěn)定性，避免在后續(xù)使用中出現(xiàn)位移情況，要使用專門的固定器具、鎖具，這就造成安裝環(huán)節(jié)操作流程復(fù)雜，作業(yè)難度提高。尤其是大型設(shè)備，如變壓器，需要現(xiàn)場組裝，很多零散的配件一旦安裝出錯就會影響設(shè)備正常運行。

3 機電系統(tǒng)的功能性調(diào)試技術(shù)方法

以防雷接地系統(tǒng)為例，本工程屬于第二類防雷建筑物。防雷設(shè)計包括防直擊雷、防雷電波侵入和防閃電感應(yīng)。防直擊雷要求在屋面設(shè)接閃帶，形成10 m×10 m 的網(wǎng)格。防雷電波侵入要求在配電箱處安裝Ⅰ級電涌保護器（Surge Protection Device，SPD），在弱電間等處安裝Ⅱ級SPD。防雷接地系統(tǒng)施工結(jié)束后，具體的調(diào)試技術(shù)下面詳細說明。

3.1 技術(shù)準備

收集技術(shù)資料，包括業(yè)主提供的設(shè)計建造文件、自動控制系統(tǒng)控制原理說明、各專業(yè)的設(shè)計變更單及相關(guān)驗收規(guī)范。編制詳細的調(diào)試方案，報請監(jiān)理工程師審核，為開展調(diào)試作業(yè)提供指導(dǎo)。

3.2 檢查施工內(nèi)容

首先，檢查隱蔽工程記錄，看接地體數(shù)量是否與設(shè)計一致。檢查接地體金屬材料的規(guī)格，看是否與設(shè)計一致。檢查接地體的埋藏深度是否合理，如果誤差超限應(yīng)進行調(diào)整[3]。其次，檢查鍍鋅件表面是否完好，如果出現(xiàn)破損情況應(yīng)及時更換。再次，檢查接地裝置的焊接部位、引出線，看是否需要進行防腐處理。最后，檢查兩相鄰接地裝置的電氣連接情況，看是否達到標(biāo)準規(guī)定的共用接地系統(tǒng)要求或獨立接地要求。

3.3 SPD調(diào)試

首先，施加規(guī)定電壓，持續(xù)48 h，SPD 正常穩(wěn)定工作。其次，電壓保護水平符合制造商規(guī)定的數(shù)值，施加規(guī)定的等級測試電流時，SPD 的等級限制電壓符合規(guī)定要求。再次，在最大持續(xù)運行電壓下，SPD 能耐受規(guī)定波形、幅值和次數(shù)的沖擊電流，不發(fā)生實質(zhì)性損壞。最后，SPD 正常使用安裝和連接時，非帶電的、易觸及的金屬部件連接成一個整體，與保護接地端子可靠連接。

3.4 接地電阻測試

首先，根據(jù)規(guī)范要求接線。儀表上的E 端按鈕接5 m 導(dǎo)線，P 端按鈕接20 m 線，C 端按鈕接40 m 線。導(dǎo)線的另一端分別接被測試接地極E’、點位探棒P’、電流探棒C’。E’、P’、C’要在同一條直線上，間距控制為20 m[4]。

其次，接地電阻≥1 Ω 時，接線方式見圖2，技術(shù)關(guān)鍵是將儀表上2個E 端鈕連接在一起。接地電阻＜1 Ω 時，接線方式見圖3，技術(shù)的關(guān)鍵是儀表上2 個E 端鈕導(dǎo)線分別連接到被測接地體上，目的是消除附加誤差。

圖2 接地電阻≥1 Ω 時的接線圖（來源：作者自繪）

圖3 接地電阻＜ 1 Ω 時的接線圖（來源：作者自繪）

再次，水平放置儀表，對檢流計歸零處理，將“倍率開關(guān)”調(diào)至最大倍率，逐漸加快搖柄轉(zhuǎn)速達150 r/min。當(dāng)檢流計的指針偏轉(zhuǎn)，旋動刻度盤使檢流計指針恢復(fù)到零點，此時的讀數(shù)與倍率乘積就是被測電阻值。

最后，為保證測試結(jié)果的準確性，在不同方向測量多次，取測量結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終的被測電阻值，認真填寫測試記錄，作為工程驗收的依據(jù)。

3.5 常見問題處理

首先，避雷帶及接地裝置的搭接長度不夠。根據(jù)規(guī)范要求，使用扁鋼搭接時，搭接長度按照寬度的2 倍控制，三面施焊；使用圓鋼搭接時，搭接長度按照直徑的6 倍控制，雙面施焊；扁鋼與圓鋼搭接時，搭接長度按照圓鋼直徑的6 倍控制，雙面施焊。另外，露出在混凝土結(jié)構(gòu)以外的焊接接頭，均要進行防腐處理。

其次，出屋面金屬物與防雷接閃器未可靠連接。位于建筑屋面的避雷針、避雷帶，要與外露的其他金屬物連接，形成一個電氣通路。與避雷引下線可靠連接，形成等電位，防止靜電造成危害。

最后，重復(fù)接地不符合規(guī)范要求。電纜線路、架空線路在建筑物的進線處，也要重復(fù)接地。每個重復(fù)接地裝置，其接地電阻值應(yīng)≤10 Ω，綜合接地體的電阻值應(yīng)≤10 Ω。

2）人員技能待提升。機電系統(tǒng)調(diào)試具有較強的專業(yè)性，要求調(diào)試人員具有扎實的理論知識和熟練的操作技能。但是，現(xiàn)實情況中調(diào)試人員的綜合技能水平不高，對調(diào)試工作的責(zé)任心不強，只能解決簡單的故障。

4 機電系統(tǒng)調(diào)試的不足之處及改進措施

4.1 機電系統(tǒng)調(diào)試的不足之處

本次機電系統(tǒng)的調(diào)試工作中，發(fā)現(xiàn)了一些不足之處，主要包括以下2點內(nèi)容:

1）調(diào)試缺乏組織性。機電設(shè)備的安裝由電氣建設(shè)單位完成，而調(diào)試工作由另一個單位完成，這就造成電氣建設(shè)單位在安裝中很少考慮后續(xù)的運維情況。雖然也有企業(yè)將安裝與調(diào)試結(jié)合起來，但實際應(yīng)用效果不理想，究其根源是調(diào)試工作缺乏組織性，設(shè)備安裝與調(diào)試脫離。另外，調(diào)試工作開展過程中，缺少科學(xué)的監(jiān)督管理體系，導(dǎo)致故障排查期間存在一些疏漏，影響調(diào)試質(zhì)量。

4.2 改進措施

4.2.1 完善調(diào)試制度流程

流程如下：第1，根據(jù)合同要求、作業(yè)規(guī)范，設(shè)計并優(yōu)化調(diào)試方案，滿足圖紙材料和施工流程的要求，提高調(diào)試作業(yè)的規(guī)范化。第2，在設(shè)備指標(biāo)正常的基礎(chǔ)上，對繼電保護整定制度進行核對，實現(xiàn)機電系統(tǒng)運行維護的統(tǒng)一性。第3，在現(xiàn)場調(diào)試工作中，設(shè)置監(jiān)督管理體系，明確監(jiān)督管理人員的職責(zé)，實現(xiàn)調(diào)試作業(yè)全過程監(jiān)督管理，提高調(diào)試作業(yè)的效率和質(zhì)量。

4.2.2 創(chuàng)新調(diào)試技術(shù)方法

隨著信息技術(shù)的進步，機電系統(tǒng)調(diào)試也應(yīng)實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)降本增效的目標(biāo)。以機電系統(tǒng)安裝調(diào)試為例，振動監(jiān)測是一個有效的方法，通過分析振動參數(shù)可診斷故障。具體操作上，要保證振動監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，確保能反映機械設(shè)備的真實運行狀態(tài)。

4.2.3 落實安裝驗收工作

機電系統(tǒng)安裝完成后，做好驗收工作是保證性能的關(guān)鍵。以配電箱為例，底邊應(yīng)距離地面1.5 m，面板線孔應(yīng)光滑無毛刺，小母線應(yīng)帶有不同顏色，保護地線應(yīng)使用黃綠相間的雙色線[5]。另外，配電箱上的儀表器具要牢固，排列間距應(yīng)滿足表1 的要求。

表1 配電箱上儀表器具的排列間距要求

4.2.4 培養(yǎng)專業(yè)調(diào)試人才

因調(diào)試作業(yè)的專業(yè)性強、內(nèi)容煩瑣，應(yīng)結(jié)合機電工程的發(fā)展現(xiàn)狀，制定長期人才培養(yǎng)規(guī)劃，從知識、技術(shù)、職業(yè)素養(yǎng)等方面入手，培養(yǎng)跨學(xué)科、復(fù)合型人才，為調(diào)試作業(yè)提供充足的人力資源[6]。具體如下：第1，在培訓(xùn)前，組織所有人員開展業(yè)務(wù)技能測試，了解專業(yè)技能掌握情況，從而制訂針對性的培訓(xùn)方案，明確培訓(xùn)工作的重點。第2，理論與實踐有機結(jié)合，既要學(xué)習(xí)最新的專業(yè)知識，又要熟練操作檢測設(shè)備，促進綜合技能水平的提升，適應(yīng)新形勢下機電系統(tǒng)的調(diào)試作業(yè)需求。第3，采用多種形式的培訓(xùn)方法，如進入其他企業(yè)進修學(xué)習(xí)等。

5 結(jié)語

機電系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑工程的重要組成部分，只有做好調(diào)試工作才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。本文重點闡述了防雷接地系統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)方法，包括檢查施工內(nèi)容、SPD 調(diào)試、接地電阻測試及常見問題處理等。未來，應(yīng)完善調(diào)試制度流程，創(chuàng)新調(diào)試技術(shù)方法，落實安裝驗收工作，并培養(yǎng)專業(yè)調(diào)試人才，進一步提高機電系統(tǒng)的調(diào)試水平，推動整個行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。