通過采用先進(jìn)的預(yù)測(cè)性維護(hù)策略，有助于制造企業(yè)確保電氣系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行。

　　在沒有適當(dāng)控制的情況下，管理設(shè)施中電氣系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)營，可能會(huì)導(dǎo)致安全和財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，包括造成人員傷害和設(shè)備損傷的計(jì)劃外停機(jī)。此類中斷還可能給企業(yè)造成過多的經(jīng)濟(jì)損失。Uptime Institute的研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在所有報(bào)告的停機(jī)事件中，約有三分之一的停機(jī)成本超過25萬美元，其中許多停機(jī)成本超過100萬美元。數(shù)據(jù)中心的停機(jī)成本是最高的，四分之一的受訪者在一項(xiàng)調(diào)查中表示，他們最近一次故障的直接和間接成本超過了100萬美元。

　　工廠的電力系統(tǒng)工程師通常依靠靜態(tài)、紙質(zhì)或基于PDF的電氣單線圖，來預(yù)防停電并維護(hù)其設(shè)施。這會(huì)帶來一些限制，增加運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，并在維護(hù)和更新電氣系統(tǒng)文檔方面帶來了挑戰(zhàn)。采用預(yù)測(cè)性維護(hù)最佳實(shí)踐，如數(shù)字孿生、安全審計(jì)、智能傳感器和電弧閃光解決方案，可以幫助企業(yè)確保電氣安全并減少計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間。

　　01 挖掘數(shù)字孿生的力量

　　數(shù)字孿生使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和仿真創(chuàng)建物理對(duì)象、過程或系統(tǒng)的虛擬復(fù)本。這些數(shù)字表達(dá)可以通過深入了解復(fù)雜系統(tǒng)的行為、性能和潛在問題來幫助提高對(duì)系統(tǒng)的理解、設(shè)計(jì)和運(yùn)行。例如，配電系統(tǒng)的數(shù)字孿生可以監(jiān)控通過各種組件的電流，識(shí)別過載或過電壓的潛在區(qū)域，并預(yù)測(cè)設(shè)備故障的可能性。

　　在電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及生命周期的運(yùn)營和維護(hù)階段，都可以使用數(shù)字孿生技術(shù)來顯著提高安全性。使用數(shù)字孿生技術(shù)的智能單線圖，可以創(chuàng)建單相和三相電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)藍(lán)圖。這些工具有助于無縫協(xié)作以及應(yīng)用實(shí)時(shí)見解，從而簡(jiǎn)化診斷和故障排除。

　　運(yùn)行人員和工程師可以通過使用數(shù)字孿生作為全面的數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境，來提高他們對(duì)現(xiàn)有電氣系統(tǒng)的理解。新一代預(yù)測(cè)工具使用實(shí)時(shí)和存檔數(shù)據(jù)作為仿真平臺(tái)，使電力系統(tǒng)工程師可以運(yùn)行“假設(shè)”的場(chǎng)景。這種在線預(yù)測(cè)仿真是一種強(qiáng)大的分析工具，使工程師能夠預(yù)測(cè)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行人員行為的響應(yīng)。

　　這種方法有一些優(yōu)點(diǎn)，包括能夠在沒有實(shí)際危險(xiǎn)的情況下仿真緊急情況和不穩(wěn)定的情況，從而減少安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，精確的“假設(shè)”場(chǎng)景有助于說明如何提高運(yùn)營效率和加強(qiáng)決策。實(shí)用的事后分析和事件回放功能，也可以加快對(duì)事件的響應(yīng)。

　　02 利用審計(jì)提高安全和電氣系統(tǒng)性能

　　審計(jì)可以成為促進(jìn)安全和提高電氣系統(tǒng)性能的另一個(gè)有價(jià)值的工具。具有識(shí)別技術(shù)缺陷和預(yù)測(cè)設(shè)施電氣系統(tǒng)潛在故障風(fēng)險(xiǎn)的能力至關(guān)重要。通過審計(jì)，組織可以識(shí)別潛在的危險(xiǎn)和需要改進(jìn)的領(lǐng)域，使他們能夠在事故或故障發(fā)生之前采取糾正措施。審計(jì)還有助于確保電氣系統(tǒng)高效運(yùn)行，識(shí)別不合規(guī)的地方，并驗(yàn)證維護(hù)計(jì)劃是否有效執(zhí)行。這種積極主動(dòng)的方法可以提高安全性，減少停機(jī)時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備壽命并節(jié)省成本。

　　然而，發(fā)現(xiàn)這些缺陷可能會(huì)令人望而生畏，尤其是在資源有限的情況下。與專家顧問和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)合作可以幫助確定需要改進(jìn)的關(guān)鍵領(lǐng)域，使用最先進(jìn)的非侵入性技術(shù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)審計(jì)和評(píng)估電氣裝置。它能創(chuàng)建設(shè)備的單線圖，快速識(shí)別出可能危及系統(tǒng)安全和性能的潛在薄弱點(diǎn)。此過程有助于發(fā)現(xiàn)潛在的漏洞危害，并及時(shí)提出性能優(yōu)化和安全改進(jìn)建議。

　　擁有專業(yè)軟件的專家可提供全面的現(xiàn)代化計(jì)劃，包括10年維護(hù)、監(jiān)測(cè)和管理計(jì)劃、備品備件和技術(shù)文檔管理。審計(jì)結(jié)束后，與所有利益相關(guān)者舉行匯報(bào)會(huì)，強(qiáng)調(diào)觀察到的結(jié)果、風(fēng)險(xiǎn)和推薦的下一步行動(dòng)。全面的報(bào)告會(huì)傳達(dá)重要的、可操作的見解，以及跨地區(qū)或國家的標(biāo)準(zhǔn)化交付成果，以確保多地點(diǎn)或國家的一致性，并為維護(hù)計(jì)劃制定持續(xù)的監(jiān)控和管理策略。

　　03 降低電氣系統(tǒng)電弧閃光的風(fēng)險(xiǎn)

　　電弧閃光是電氣安裝、運(yùn)行和維護(hù)中最可能發(fā)生的破壞性、危險(xiǎn)性的力量之一。它非常復(fù)雜、危險(xiǎn)和難以避免和控制。不受控制的電弧有可能產(chǎn)生超過35000℉的極端熱量和高達(dá)每平方英尺1000磅的沖擊波。由此產(chǎn)生的噪音可以達(dá)到160分貝，來自電弧的高速投射物可以達(dá)到700英里/小時(shí)。產(chǎn)生的有毒氣體可能會(huì)擴(kuò)大67000倍，對(duì)工人、設(shè)備和設(shè)施構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)。

　　直到最近，電弧閃光緩解和電弧閃光危害分析一直很復(fù)雜。盡管已經(jīng)開發(fā)了許多經(jīng)驗(yàn)公式和重要的測(cè)試，但對(duì)于工程師來說，在沒有計(jì)算工具的情況下解決現(xiàn)有的算法和公式仍然具有挑戰(zhàn)性，并且人們幾乎不可能將其應(yīng)用到該領(lǐng)域。然而，隨著行業(yè)對(duì)電氣安全的日益關(guān)注，現(xiàn)在電弧閃光危害得到了更廣泛的認(rèn)識(shí)。

　　減輕電弧閃光的風(fēng)險(xiǎn)很復(fù)雜，通常需要多方合作，包括設(shè)施業(yè)主、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和設(shè)備制造商。然而，獲取準(zhǔn)確的信息可能具有挑戰(zhàn)性，尤其是在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建項(xiàng)目環(huán)境中。信息交換可能會(huì)受到限制，例如系統(tǒng)短路水平、電極組成、外殼尺寸或標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行程序。如果不考慮這些因素，即使是最周密的緩解方案效果也可能會(huì)打折。

　　為了降低電弧閃光事故的風(fēng)險(xiǎn)和嚴(yán)重程度，并確保工人安全，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)行業(yè)法規(guī)。積極主動(dòng)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，有助于消除電弧閃光傷害的風(fēng)險(xiǎn)。在新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范階段，工程解決方案可以使用設(shè)計(jì)安全方法來降低與帶電部件意外接觸的可能性。

　　了解電弧電流的大小、路徑和持續(xù)時(shí)間，對(duì)于有效緩解是必要的。能量水平是一個(gè)用于量化電弧閃光危險(xiǎn)的參數(shù)。消除風(fēng)險(xiǎn)或減少電弧閃光的能量等級(jí)，可以通過斷電工作、耐電弧開關(guān)設(shè)備或?qū)⑷藛T轉(zhuǎn)移到電弧閃光邊界之外來實(shí)現(xiàn)。

　　然而，這些解決方案有時(shí)只能避免設(shè)備損壞?；蛘撸捎秒娀」收蠙z測(cè)解決方案，可以通過上游過電流保護(hù)裝置清除電弧故障。不過，這些解決方案可能有風(fēng)險(xiǎn)，需要輔助電源、系統(tǒng)設(shè)計(jì)或運(yùn)行人員干預(yù)，這也會(huì)引入人為錯(cuò)誤的可能性。此外，這些解決方案是一次性的，需要檢查或更換故障部件。

　　簡(jiǎn)單、可靠的控制電弧閃光危險(xiǎn)的解決方案，可以通過一個(gè)不需要復(fù)雜工程的被動(dòng)式、可重復(fù)、常開系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。常開的電弧閃光預(yù)防和控制系統(tǒng)，可最大限度地減少電弧發(fā)生的可能性。如果確實(shí)出現(xiàn)持續(xù)的電弧電流，系統(tǒng)將在一個(gè)周期或更短的時(shí)間內(nèi)將其熄滅，這比任何其它有源或反作用保護(hù)系統(tǒng)都快。

　　這種方法無需運(yùn)行人員干預(yù)，不依賴輔助電源，并顯著降低對(duì)人員和電氣設(shè)備造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)。采用被動(dòng)式電弧閃光保護(hù)系統(tǒng)，使電弧閃光管理危險(xiǎn)變得更加簡(jiǎn)單，緩解策略也更容易實(shí)施。與許多主動(dòng)式解決方案不同，常態(tài)運(yùn)營的電弧閃光預(yù)防和控制系統(tǒng)不會(huì)導(dǎo)致跳閘，從而在控制電弧故障的同時(shí)實(shí)現(xiàn)零停機(jī)，也不會(huì)造成上游設(shè)備的中斷。

　　實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式、可重復(fù)、常開運(yùn)行的電弧閃光控制解決方案的初始成本，可能比標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備高出約15%。然而，在整個(gè)設(shè)備生命周期內(nèi)它可以帶來巨大的投資回報(bào)。該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)包括減少額外的電弧閃光工程控制，降低安裝、調(diào)試和持續(xù)維護(hù)成本，減少對(duì)個(gè)人防護(hù)設(shè)備的需求和相關(guān)成本。此外，企業(yè)也可以避免與電弧閃光危害直接和間接相關(guān)的費(fèi)用，如醫(yī)療和法律費(fèi)用、罰款、保險(xiǎn)費(fèi)增加和業(yè)務(wù)連續(xù)性的中斷。

　　04 使用智能傳感器提高運(yùn)營能力

　　具有共享可見性的智能傳感器、斷路器和配電盤，使風(fēng)險(xiǎn)管理價(jià)值鏈上的各個(gè)利益相關(guān)者受益。智能傳感器可用于監(jiān)測(cè)工廠工況，并通過監(jiān)測(cè)工廠內(nèi)的空氣質(zhì)量、溫度、濕度和其它環(huán)境條件，提醒工程師注意潛在的安全隱患。如果液位超過安全限值，可以及時(shí)向工程師或安全人員發(fā)送報(bào)警，讓他們采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。智能傳感器還可以檢測(cè)可能危害人類健康或安全的氣體，并檢測(cè)工廠中是否存在煙霧或火災(zāi)。

　　當(dāng)斷路器和配電盤配備了內(nèi)置的智能傳感器監(jiān)控功能時(shí)，從安裝的那一刻起就能提供運(yùn)營數(shù)據(jù)。這些新功能具有許多優(yōu)勢(shì)，例如降低企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，為測(cè)試、檢驗(yàn)和認(rèn)證提供支持，在整個(gè)年度內(nèi)而不僅僅是在檢驗(yàn)期間為客戶提供增值服務(wù)。

　　智能傳感器可用于實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵工廠設(shè)備和過程，使工程師能夠快速檢測(cè)任何異?；驖撛趩栴}，并在問題變得更嚴(yán)重之前采取糾正措施。通過分析智能傳感器的數(shù)據(jù)，工程師可以預(yù)測(cè)工廠設(shè)備何時(shí)需要維護(hù)。這樣可以提前安排維護(hù)，最大限度地減少停機(jī)時(shí)間并降低成本。這些能力正在不斷發(fā)展，并有可能在未來為電氣運(yùn)行提供更全面的見解。

　　05 預(yù)測(cè)性維護(hù)是主動(dòng)安全措施的最佳實(shí)踐

　　歸根結(jié)底，最先進(jìn)的預(yù)測(cè)性維護(hù)最佳實(shí)踐是為了從四個(gè)維度來實(shí)現(xiàn)安全：減少、避免、預(yù)防和遏制。確保電氣系統(tǒng)的安全和減少計(jì)劃外停機(jī)，對(duì)于最大限度地降低財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和保護(hù)人員和設(shè)備至關(guān)重要。采用預(yù)測(cè)性維護(hù)最佳實(shí)踐，如數(shù)字孿生、安全審計(jì)和電弧閃光解決方案，可以顯著提高安全性并減少計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間。

　　數(shù)字孿生技術(shù)可以在設(shè)計(jì)、運(yùn)營和維護(hù)階段使用，以簡(jiǎn)化診斷和故障排除。審計(jì)可以識(shí)別潛在的危險(xiǎn)和需要改進(jìn)的領(lǐng)域，使組織能夠在事故或故障發(fā)生之前實(shí)施糾正措施。為了降低電弧閃光事故的風(fēng)險(xiǎn)和嚴(yán)重程度，確保工人的安全，必須降低電弧閃光的風(fēng)險(xiǎn)。采取這些積極主動(dòng)的措施來確保電氣安全和防止計(jì)劃外停機(jī)，可以為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，提高安全性并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。