建筑电气设备的故障分析与维护策略

引言

在现代建筑中，电气设备是保障建筑正常运转的关键部分，从基础的照明、通风到复杂的智能控制系统，其重要性不言而喻。然而由于建筑电气设备长期运行，受到多种因素影响故障时有发生。电气设备故障不仅影响建筑功能的正常发挥，如照明中断影响室内活动，还可能引发安全隐患，如电气火灾威胁生命财产安全。因此深入研究建筑电气设备的常见故障类型、分析故障诱因，并制定科学有效的维护策略具有重要现实意义，这有助于及时发现并解决问题，保障建筑电气系统稳定运行。

1 建筑电气设备的常见故障类型分析

1.1 供配电系统典型故障特征

供配电系统是建筑电气的核心，其故障会对整个建筑的用电产生严重影响。常见的故障包括电源故障，如市电停电或发电机故障导致的供电中断，这会使建筑内所有依赖电力的设备停止工作。电压异常也是常见问题，过电压可能因雷击、电网波动等引起，过高的电压会损坏电气设备的绝缘层，降低设备使用寿命，甚至直接烧毁设备；而欠电压则会导致设备无法正常启动或运行不稳定，例如电梯在欠电压下可能出现运行卡顿、停止等状况。线路短路故障也较为常见，当电线绝缘层破损，相线与零线或地线直接接触瞬间会产生大电流，引发断路器跳闸，严重时可能引发火灾，对建筑安全构成极大威胁。

1.2 末端用电设备常见故障模式

末端用电设备种类繁多故障模式也各不相同，照明灯具常见故障有灯泡损坏，可能是由于长时间使用导致灯丝烧断，或者镇流器故障，无法为灯泡提供合适的启动和工作电压，致使灯具不亮。对于空调设备压缩机故障较为常见，压缩机长期高负荷运行，可能因磨损、缺油等原因损坏，导致空调无法制冷或制热；空调的传感器故障也会使空调无法准确感知室内温度，进而出现温度控制异常的情况。而对于办公设备如电脑，硬盘故障会导致数据丢失影响工作；主板故障则可能使电脑无法正常开机，这些末端设备故障虽单个影响范围相对较小，但数量众多，也会给建筑内人员的工作和生活带来诸多不便。

2 建筑电气设备故障的诱因机理

2.1 设备自身因素导致的故障逻辑

设备自身因素是引发故障的重要原因，首先设备老化是不可避免的过程，随着使用时间增长电气设备的零部件会逐渐磨损、老化，例如电线的绝缘层老化后，绝缘性能下降容易引发漏电、短路等故障；电机的轴承长期运转会出现磨损，导致电机运行时噪音增大、振动加剧甚至停止工作。其次设备质量问题也不容忽视，一些低质量的电气设备，在设计和制造工艺上存在缺陷，如电气元件的选用不符合标准，可能导致设备在正常运行条件下就出现故障，无法达到预期的使用寿命和性能要求。再者设备的正常损耗，如电容器的容量会随着使用逐渐减小，影响设备的正常运行，这些设备自身的因素共同作用，增加了故障发生的概率。

2.2 外部环境与人为因素的影响机制

外部环境因素对建筑电气设备故障影响显著，湿度是一个关键因素，在潮湿环境中电气设备的金属部件容易生锈腐蚀，降低设备的导电性和机械强度，例如配电箱内的金属接线端子生锈后，可能导致接触不良引发线路故障；潮湿环境还会使绝缘材料的绝缘性能下降，增加漏电风险。温度过高也会对设备产生不良影响，如夏季高温时，变压器长时间运行，若散热不良，其内部温度会持续升高，导致绝缘油老化、变压器绕组绝缘性能降低进而引发故障。人为因素同样不可小觑，操作不当是常见原因，如工作人员未按照操作规程启停设备，频繁地启动和停止电机，会使电机受到较大的电流冲击，容易损坏电机绕组。维护不及时，未能定期对设备进行检查、清洁和保养，也会使设备的一些潜在问题逐渐发展成故障，影响设备的正常运行。

3 建筑电气设备的维护策略体系

3.1 预防性维护的理论基础与原则

预防性维护基于设备故障的发展规律，通过定期检查、检测和保养，提前发现潜在问题并解决以预防故障发生。其理论基础是设备的磨损理论和故障浴盆曲线，在设备运行初期故障率较低，但随着时间推移设备磨损加剧故障率逐渐上升。预防性维护的原则包括定期性，根据设备类型、使用环境和运行状况，制定合理的定期维护周期，如对重要的供配电设备每月进行一次巡检，每季度进行一次全面检测；全面性，对设备的各个部件、系统进行全方位检查，涵盖电气连接、机械传动、绝缘性能等方面；以及针对性，针对不同设备的常见故障类型和易损部位，采取特定的维护措施，如对频繁启动的电机重点检查其启动装置和绕组。通过预防性维护可有效降低设备故障率，延长设备使用寿命保障设备稳定运行。

3.2 故障发生后的应急处理策略

当建筑电气设备发生故障后，迅速有效的应急处理至关重要，首先要进行故障诊断，通过观察设备外观有无明显损坏、异味，倾听设备运行声音是否异常，以及使用专业检测仪器测量电气参数等方法，快速准确判断故障原因和部位。例如，若发现电气设备冒烟并有焦味，可能是内部短路，此时应立即切断电源防止故障扩大。确定故障后，制定维修方案对于简单故障，如灯泡损坏、插头松动等，维修人员可当场更换或修复；对于复杂故障，如配电柜内电气元件烧毁，需详细评估故障影响范围，制定全面的维修计划，包括准备所需更换的元件、安排维修人员和确定维修时间。在维修过程中要严格遵守安全操作规程，做好防护措施确保维修人员安全，尽快恢复设备正常运行，减少故障对建筑运行的影响。

3.3 维护管理的优化方向探讨

维护管理的优化对于提升建筑电气设备维护效果意义重大，一方面要加强人员培训，提高维护人员的专业技能和综合素质，定期组织技术培训课程，邀请专家讲解最新的电气设备维护技术和案例，同时开展实际操作演练，提升维护人员的动手能力和故障处理能力。另一方面利用信息化手段，建立设备管理系统，对设备的运行数据、维护记录、故障信息等进行数字化管理，通过数据分析预测设备故障趋势，提前安排维护工作，实现智能化维护管理。优化维护资源配置，根据设备的重要性和故障概率合理分配人力、物力和财力资源，确保重点设备得到充分维护，提高维护资源的利用效率，从而全面提升建筑电气设备的维护管理水平。

结语

建筑电气设备的稳定运行对建筑功能实现至关重要，通过对常见故障类型的深入分析，明晰设备自身、外部环境及人为因素等故障诱因，构建包含预防性维护、故障应急处理及维护管理优化的全面维护策略体系，可有效降低设备故障发生率，提高设备运行可靠性。未来随着技术发展，应持续探索更先进的维护技术和管理模式，进一步提升建筑电气设备维护水平，保障建筑安全、高效运行。

参考文献

[1]李军权.建筑电气系统故障诊断与预防维护方法[J].大众标准化，2025，（09）：40-42.

[2] 宋德祥， 王义娟. 建筑电气设备的智能监控与远程管理[J]. 新城建科技，2024，33（03）：5-7.

[3]史良磊，关锦涛.建筑电气系统故障诊断方法研究[J].住宅与房地产，2020，（05）：263.