電氣設備故障維修的原則及應用

黃 健

（武漢船舶職業技術學院，湖北武漢 430050）

1 電氣設備故障的類型

1.1 電氣設備的故障種類型

（1）自然故障。電氣設備在運行過程中，受許多不利因素影響，如機械振動，有害介質侵蝕，使電器原件損壞，導線連接松動及電氣設備絕緣老化等，都能產生電氣設備的故障。

（2）人為故障。由操作人員操作不當，造成電器元件損壞，屬人為因素產生的故障。

（3）有明顯外表特征的故障。電器元件（線圈）、電動機（繞組）等元件發熱、冒煙、焦味等現象的出現，都是電氣設備出現故障產生的，這些故障點容易檢測到。

（4）無外表特征的故障。這類故障是電氣設備的主要故障，包括導線斷裂、觸點損壞、接線接觸不良、電器元件參數調整不當及機械磨損造成動誤作等，這些故障要通過儀表才能檢測故障點。

2 故障檢查方法

首先詢問現場操作人員產生故障的前后經過及故障現象，是否有煙霧、跳火、異常聲音和燒焦味，是否存在誤操作。用看、聽、摸、嗅的方法查找故障，從中分析故障產生的原因。

“看”就是看電源保險絲是否熔斷，導線連接處有無燒過的痕跡或連結有無松動。

“聽”就是聽電動機、電器元件在運行中有無異常聲音。

“摸”就是在電氣設備運行一段時間后用手摸電機外殼或電磁線圈是否有溫度過高現象。

“嗅“就是嗅電氣設備有無燒焦味道。

對于一般簡單的設備憑觀察及經驗就能解決。對較為復雜的設備則要依據電氣工作原理圖及儀表來診斷。電氣原理圖分為主電路和控制電路兩大部分，首先從主電路入手，了解有幾臺電動機，每臺電動機的主電路中各部分是何種聯結方式，同時可以了解每臺電動機控制電路有否正反轉、降壓啟動、制動、調速等環節。再著重分析控制電路，可以了解電氣設備采用哪些電器元件，它們相互之間怎樣聯系，結合故障現象分析各控制環節，這樣便能迅速判斷出故障發生的可能范圍，以便進一步找出故障點。

（1）測量電壓法

賈寶玉說：“女人是水做的骨肉，男人是泥做的骨肉。我見了女人便清爽，見了男人便覺濁臭逼人。”由此看來，女人的清爽、清澈、清麗是足以教眾多男人傾倒的。女人似水，擁有水的溫柔、清亮、流暢、體貼。但女人也像水一樣多變，隨圓即圓，隨方即方，化作堅冰，便冷硬如鐵；一旦沸騰，便可將人燙傷。恰到好處時，給人以滋潤；狂躁憤怒時，可以將人湮滅。

接通電源，用萬用表交流電壓檔先測主電源和控制電源是否正常。取電路中某一點為參考點，分別測各連接點于參考點之間的電壓。如圖1所示，假設按下SB2，接觸器KM不吸合，說明線路中有故障。首先檢測1、5點，如電壓正常，說明FU1、FU2完好，否則FU1、FU2熔斷。取點5為參考點，分別測2、3、4點，如果某點無電壓，說明這段線路不通，電器元件有損壞，從而差找出故障點。

（2）測量電阻法

發生斷路或接觸不良故障后，其電阻值變得很大。發生短路故障后，電阻變為很小。如圖1所示，取1點為參考點，按下SB2，分別測2、3兩點，電阻為0，說明正常。測量4、5點分別有阻值，說明正常。如果那一點電阻值很大，說明KM線圈開路或者熱繼電器常閉開路，從中找出故障點。

（3）測電流法

用鉗形電流表測線路中電流。在電器運行中，測各輸電線中電流。如發現電流值為0或不正常，則這段線路有故障。此方法用于輸電線路或電流較大的主電路。

（4）短路法

（5）測波形法

在線路中，常用示波器測信號的波形，從波形中分析故障點。如圖2所示，單相半波可控整流電路，輸出電壓Uo為可變電壓。其控制電路由單結晶體管V、Rp和C組成觸發電路。當電容C經電阻Re充電，當充電電壓≥峰點電壓Up時，eb1導通，Uc電壓通過R1順速放電，降至谷點電壓Ur時，電容C又重新開始充電，形成振蕩現象。這樣在電容C上形成鋸齒波電壓，在R1上有尖脈沖輸出，經脈沖變壓器觸發可控硅，使可控硅導通。導通角不同，整流輸出電壓不同，可實現無極調速。當輸出電壓U0不可調時，用示波器測電容兩端電壓波形。當改變Rp時，Uc和Ug均改變；如果Rp改變，Uc、Ug則不變，則故障點在Rp的動頭處。

（6）元件替換法

在對電路原理不了解的情況下，對可能引起故障的電器元件進行替換。因為有些電器、電子元件，在斷電狀態下測量參數正確，但通電一段時間后，元件發熱，性能也隨之發生變化，對這種軟故障，通常采用替換法。即用好的元器件替換被懷疑的元器件，如果故障消除，證明該元器件損壞或性能變差，因而造成設備故障。

（7）對比法

對于兩臺完全相同的機械設備，如果其中一臺有故障，可采用對比法。在檢修過程中，觀察控制電器元件工作情況，發現那個電器件沒有工作或者工作出現錯誤，就檢查與該電器元件相互聯系的線路及線路上相關的電器元件是否完好，從而能快速確定故障范圍。

（8）交替法

當有兩臺或兩臺以上的電氣控制系統時，可把系統分成幾個部分，將各系統的部件進行交換。當換到某一部分時，電力恢復正常工作，而將故障部分換到其它設備上時，其它設備也出現了相同的故障，說明故障就在該部分。

（9）分段調試法

對一些復雜的電氣設備，檢查故障時常采用此方法。在檢修過程中將電路分為幾個相對獨立的部分，對每部分通電運行，如果某段電路運行不正常，則說明故障點在這范圍內。

（10）強迫閉合法

有時為了判斷機床故障是電器元件引起，還是機械原因引起，我們把接觸器、行程開關、電磁鐵等人為合上，觀察機床工作順序是否正常。如不能正常運行，問題可能是機械零件損壞造成設備故障。在維修液壓設備時，為了快速區分設備故障，按工作順序推動各個電磁閥，觀看工作過程是否按要求執行。如果沒有按要求運動，問題可能是由液壓系統引起的，須檢查油路控制系統。如果工作正常，則要檢查控制電路，分析故障原因，逐步排除故障。

3 結 語

電氣控制電路的故障查找是一項技術性較強的工作，具體的故障查找方法，不僅因人而已，因時而已，而且不同故障，不同的控制系統查找方法也互不相同。故障點的查找又有一定規律，如何在實踐中總結經驗、快速、準確地排查故障，是廣大電氣維修人員長期探索的目標之一。

1 齊占偉.電氣控制及維修［M］.北京：機械工業出版社，2001