電氣控制柜中低壓電氣故障分析

沈劍

【摘 ?要】由于長時間的使用、外力磨損以及其他原因都會使電氣控制柜中低壓電器在使用過程中出現故障問題。低壓電器設備對電氣控制柜的安全生產運行具有非常重要的作用。所以，在在工程生產中，要及時發現故障產生的原因并制定行之有效的檢修方案，可以一定程度上避免安全事故并減少經濟風險的損失。

【關鍵詞】電氣控制柜;低壓電器;故障檢修;技術要領

電氣控制柜的安裝過程，要根據安裝環境是否存在震動，安裝設計要求存在一定的差異。在存在震動的環境中，為了確保電氣控制柜的正常運行，要采取防震措施。設備接電線要盡量利用粗、短的線路連接公共接地點。在安裝完成調試過程中，要根據電氣控制柜的特點，對子系統單獨調試后進行聯機調試，遵循由簡單到復雜、由局部到整體的原則。確保電氣控制柜各項性能運能達到設計要求，滿足客戶的需求。

一 電氣控制柜中低壓電器故障的原因分析及檢修

1、低壓斷路器的故障及檢修

在電氣正常運行中，低壓斷路器可以起到保護電源的作用，避免配電線路上的設備產生安全隱患。其結構緊湊，觸頭、脫扣器和操作機構裝在一個塑料外殼中。近年來通過低壓斷路器的研究表明，短路燒毀故障是低壓斷路器最常見的故障。從故障發生原因分析，在生產設備起動運行時，強大電流作用于斷電器觸電，當觸點壓力不夠，開關容量下降時，導致觸頭過熱，進而引起斷路器亦嚴重發熱，使斷電器內部相間或相對地絕緣性能迅速降低，斷路器內部三相上下觸頭間基本形成相間短路狀態，產生電弧并燃燒。同時，電流迅速增大的情況下，致使斷路器嚴重燒毀。

檢修要點：

（1）觸頭檢修

在正常運行狀態下，低壓斷路器的觸頭表面是光滑的，我們經過檢驗測得以下的數據：1）正常的觸點厚度是不能大于0.5毫米;2）正常的觸點中線偏移量不能大于0.25毫米。所以，為保證觸頭表明不能出現坑洼不平整的現象，表面也不能有雜物，臟污現象出現，否則可以用少量汽油進行擦拭，實在不行，可以用矬子使其表面銼平。另外，還需要當發現電容量不能滿足要求的時候，可以選擇級別稍微大點的電器。

（2）嚴防電弧對人和設備的危害

當電流經過零值的瞬間，拉大觸頭間距離，當觸頭間所加電壓不足以擊穿其間距時，電弧就會引發燃燒。在生產過程中，需要隨時對線路進行檢測和維修，檢修中為了避免電弧對人體的傷害，可以采取如下方式：氣流、油流和電磁力來吹動電弧，另外還應該拉長電弧，想方設法使電弧中場強度變小，迅速加快電弧熄滅。

2、熱繼電器的故障及維修

電動機會出現過載現象，我們可以利用熱繼電器進行防止這種現象的發生，其原理就是當電流流入熱元件時產生熱量，引發雙金屬片形變發生，當達到一定程度的形變時，推動連桿動作，斷開控制電路，從而使接觸器失電，斷開主電路，實現電動機的過載保護。

檢修要點：

（1）熱元件燒斷檢修

在正常生產運行中，由于電動機過于頻繁的啟動，也會使電流對于熱元件沖擊性加大，使熱繼電器使用頻率過于頻繁，致使過早疲勞壞掉。所以，在檢修時應該隨時切斷電源，看看有沒有出現電路短路的情況，這種情況應該避免。另外，為選擇適合的熱繼電器，工程人員應該檢測熱繼電器使用的溫度以及電動機環境溫度是否符合要求。假設熱繼電器環境溫度在電動機被保護溫度15℃以上時，應該選擇打一個額定電流的設備。并應該調低整定值的熱繼電器，將外接線全部檢查后接好接實，促進其合理性。

（2）熱繼電器誤操作

常見的熱繼電器故障無非就是以下幾種情況：1）工作中的熱繼電器脫鉤。當電動機運行時間過長，那么設備熱繼電器可以返回的時間級數不能達到技術要求，在受到外力強烈沖擊下，熱繼電器很容易發生脫鉤的現象。為此，檢修人員選擇的熱繼電器的型號是根據時間級數來確定的，另外熱繼電器的抗震能力以及抗沖擊能力方面的選擇也是很有必要的。采取一些有利的防護措施可以使熱繼電器運行更加穩定。2）運行不穩定，時慢時快問題。熱繼電器構造設計不合理很容易產生這樣的狀況，另外，長時間的使用，熱繼電器里面螺絲以及其他零件也會發生松動，外線螺絲沒有擰緊以及熱繼電器調整試驗時中間的冷卻狀態不同造成雙金屬片彎折現象的出現，會使熱繼電器使用效果大打折扣。針對于此種情況，加固元器件可以起到一定的效果。

3、時間繼電器的故障以及維修處理

為獲得延時的效果，常用空氣通過小孔節流的情況，此時的電路中需要安置空氣阻尼型時間繼電器。時間繼電器由延時機構、電磁系統以及觸點三個子部分所組成。在實際使用過程中，時間繼電器的主要問題在于氣囊損壞，以致使產生漏氣、不嚴密現象，這樣會使動作延緩過短，不能達到延時的效果。另外，在空氣室拆卸以及其他的原因也會使灰塵進入到空氣道中，使時間繼電器延時變長，不能準確的工作。

檢修方法：打開氣室，更換薄膜，增加時間繼電器的密封性。清潔繼電器，掃除里面的污垢，保證其正常工作。在繼電器正常使用一段時間后，需要電氣維修人員對其進行針對性的適當調整。

4、速度繼電器的故障以及維修問題

速度繼電器在控制電路中的作用是當電源的相序改變以后，產生與實際轉子轉動方向相反的旋轉磁場，從而產生制動力矩。使電動機在制動狀態下迅速降低速度。當在電機轉速接近零時立即發出信號，切斷電源，停止設備的運行，以達到控制電路的要求。速度繼電器的故障主要表現為電動機停止動作時，不能制動停轉。

檢修方法：針對以上問題，需要打開其后面蓋子，看看觸頭接觸是否良好，可以適當調整螺絲或者膠木擺桿的位置。如果是觸頭接觸不好，可以對觸頭進行清潔處理，清除上面的雜物以及氧化層，并用螺絲刀進行加固處理，防止松動現象的發生。對于速度繼電器設定值過高等現象，需要通過調節螺釘，這樣可以變化速度繼電器的動作值，這樣不僅能夠調整制動效果，還能使控制設備達到所要求的指標。

二 電氣控制柜中常見低壓電氣故障檢修的技術要領

1、邏輯分析

電氣控制柜中的邏輯分析指的是在分析故障問題的基礎上，對控制設備的控制機理進行分析，然后根據具體問題再進行檢修。這樣的邏輯分析首先要分析主電路，分析電氣設備部件以及機構采用的電動機拖動，以及與每臺電動機相關的電氣元件，控制原理。另外，根據電動機主電路所用電路元件的文字符號、圖區號以及控制要求，分析相應的控制電路。結合線路工作原理以及故障現象，進行分析、排查以及整理，確定故障發生的位置范圍以及原理。根據分析結果，制定一整套、行之有效的維修方案。

2、再現故障與電器更換

再現故障就是按照已經出現的故障問題逐步進行反復操作演練，看看關鍵的電氣元器件以及接觸器是否按照正常的程序進行工作，如果發現有的電氣元器件出現錯誤的動作和指令，那么就要判斷該電器元器件所在的回路或者相關回路是否有故障，然后根據分析檢查結構，制定維修方案。

低壓電氣故障問題及時分析與排查，不僅能夠使電氣設備運行正常良好，還能使企業生產正常運行下去，維護了企業的經濟利益以及社會利益，所以在日產生產中，電氣維修檢驗人員要嚴格控制電氣部件的檢驗，總結維修經驗，多掌握專業技能，促進檢修工作效率。

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（作者單位：云南白藥集團股份有限公司）