電氣開關(guān)故障原因及保護(hù)措施概述

匡燕

【摘 要】電氣開關(guān)是現(xiàn)代生產(chǎn)過程中常見的電源裝置，保障電氣開關(guān)的安全性及有效性十分重要。本文從開關(guān)電源的基本原理為研究的立足點(diǎn)，針對(duì)當(dāng)前電氣開關(guān)常見的故障原因進(jìn)行了分析研究，并針對(duì)這些故障，給出了相應(yīng)的電氣開關(guān)保護(hù)措施，希望能夠?yàn)殡姎忾_關(guān)的安全使用提供幫助。

【關(guān)鍵詞】電氣開關(guān);故障原因;保護(hù)措施

引言

隨著科學(xué)水平的發(fā)展及進(jìn)步，電氣開關(guān)的種類及應(yīng)用范圍在不斷拓展，為了能夠更好的發(fā)揮電氣開關(guān)的使用價(jià)值，應(yīng)當(dāng)在日常的各類檢查當(dāng)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及隱患，避免由于電氣開關(guān)故障所帶來的系列風(fēng)險(xiǎn)，謹(jǐn)防電氣系統(tǒng)故障，控制由于電氣開關(guān)故障問題所造成的經(jīng)濟(jì)損失，為企業(yè)的安全運(yùn)營提供有力保障。

1開關(guān)電源原理

1.1開關(guān)的主電路

開關(guān)的主電路的原理主要包括以下內(nèi)容：輸入濾波器、整流和濾波、逆變以及輸出整流和濾波。其中，輸入濾波器在開關(guān)主電路當(dāng)中充當(dāng)這凈化作用，能夠?qū)﹄娐樊?dāng)中存在的雜波進(jìn)行有效過濾，達(dá)到提升電能質(zhì)量，確保進(jìn)入公共電網(wǎng)的電波不存在雜波的效果。而整流和濾波是整理電流過濾電波的過程，用于處理轉(zhuǎn)化電網(wǎng)當(dāng)中的交流電，使其轉(zhuǎn)化為直流電，為后續(xù)的電力轉(zhuǎn)化及應(yīng)用做鋪墊。逆變的過程同樣是交流電與直流電之間的轉(zhuǎn)化，所謂逆變剛好與前一過程相反，是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，是電氣開關(guān)電源得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。最后，電能經(jīng)過多重處理之后，即可輸出整流和濾波，也就是結(jié)合實(shí)際所需，為電力系統(tǒng)提供較為安全、穩(wěn)定的直流電。

1.2控制電路

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的控制，應(yīng)當(dāng)對(duì)電流輸出端口的電力樣本進(jìn)行收集，而后結(jié)合該電氣系統(tǒng)的實(shí)際需求，以及目前我國對(duì)于電器開關(guān)輸出電流的規(guī)定，進(jìn)行科學(xué)的比對(duì)。隨后，使用電流逆變器，對(duì)輸出電流的頻率及脈寬進(jìn)行調(diào)整，使之能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求，確保輸出電流具有穩(wěn)定性。在后續(xù)的電路控制當(dāng)中，即可使用前期測(cè)試當(dāng)中的數(shù)據(jù)作為參考值，對(duì)電路整體進(jìn)行控制，保護(hù)整個(gè)電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3輔助電源

除了開關(guān)的主電路之外，輔助電源在整個(gè)體系中也發(fā)揮著重要作用，其能夠?qū)崿F(xiàn)的主要功能是為所有單一電路提供不同要求的電源。電氣開關(guān)反復(fù)操作使用的過程中，接通之后有電流通過，這時(shí)輸入的電源能夠通過開關(guān)及濾波電路實(shí)現(xiàn)負(fù)載，為負(fù)載的實(shí)現(xiàn)提供實(shí)際電能支持。當(dāng)電源開關(guān)關(guān)閉之后，斷電輸入相同的電力，電源將會(huì)不再提供電能支持。就這一現(xiàn)象看來，電源不能始終進(jìn)行持續(xù)供能，因而需要輔助電源來提供幫助，為不同情況下的電氣系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電力支持。當(dāng)加入輔助電源之后，開關(guān)打開后會(huì)存儲(chǔ)一定的電能，為負(fù)載釋放所存儲(chǔ)的能量。

2電氣開關(guān)故障的主要原因

2.1開關(guān)的觸頭過熱

首先，常見的電氣開關(guān)故障的原因就是高溫問題，其中觸頭過熱會(huì)導(dǎo)致接觸壓力過低，開關(guān)對(duì)于觸頭的要求較高，當(dāng)觸頭在高溫的影響下很可能會(huì)出現(xiàn)一定的形變甚至出現(xiàn)損壞或其他問題，從而導(dǎo)致觸頭的壓力下降，進(jìn)而引發(fā)系列問題。其次，開關(guān)的觸頭過熱，會(huì)造成觸頭的表面發(fā)生氧化反映，開關(guān)的工作環(huán)境使得其在工作的過程當(dāng)中容易由于電磁、高溫等因素的影響，出現(xiàn)氧化反映，并產(chǎn)生多種類型的氧化物，在電氣開關(guān)的后續(xù)使用當(dāng)中，氧化物會(huì)使觸頭部分的電阻值升高，進(jìn)而再次提升觸頭部分的溫度。而且，電氣開關(guān)的觸頭表面容易積累灰塵、污垢，在經(jīng)過長期的使用之后，這些雜質(zhì)也會(huì)加大觸頭部分的電阻，容易導(dǎo)致高溫問題。最后，在開關(guān)的工作過程當(dāng)中，觸頭部分的使用頻次較高，容易出現(xiàn)磨損情況，在觸頭的磨損不斷增加之后，也會(huì)使得壓力降低，從而產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。

2.2電氣設(shè)備接地與地網(wǎng)之間的連通問題

當(dāng)前不少電氣設(shè)備存在接地和地網(wǎng)不同以及連通不良等問題，這些電器設(shè)備當(dāng)中，幾乎都有多種類型的電氣開關(guān)，包括變壓器、隔離開關(guān)等等。工作環(huán)境方面的因素，導(dǎo)致線路對(duì)于連通等方面的要求較高，在當(dāng)出現(xiàn)線路連通問題之后，很容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致系列危險(xiǎn)隱患，嚴(yán)重威脅到企業(yè)的財(cái)物及人員安全。

2.3開關(guān)滅弧系統(tǒng)故障

導(dǎo)致開關(guān)滅弧系統(tǒng)故障的原因包括滅弧罩出現(xiàn)受潮或碳化等問題，或者是由于磁吹線圈出現(xiàn)了短路。首先，當(dāng)前國內(nèi)各類電氣系統(tǒng)當(dāng)中常用的滅弧罩的主要組成成分為纖維板和石棉水泥板，在長期的使用當(dāng)中，很可能會(huì)出現(xiàn)受潮問題，當(dāng)滅弧罩受潮使用時(shí)，期絕緣性會(huì)遠(yuǎn)不及干燥狀態(tài)，且滅弧時(shí)間也會(huì)被延長。此外，滅弧罩本身的材質(zhì)其實(shí)具有可燃性，若其處在高溫環(huán)境當(dāng)猴子那個(gè)，可能會(huì)出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，形成炭制電橋物質(zhì)，使得滅弧罩無法正常發(fā)揮作用。最后，磁吹線圈是通過空氣絕緣的方法進(jìn)行工作的，沒有使用到絕緣材料，當(dāng)磁吹線圈發(fā)生形變或積累灰塵等異物之后，絕緣的效果降低，會(huì)導(dǎo)致磁吹線圈出現(xiàn)短路，使得開關(guān)滅弧的性能下降。

3電氣開關(guān)的保護(hù)措施

對(duì)于不同種類、處在不同工作環(huán)境當(dāng)中的電氣開關(guān)而言，在開關(guān)保護(hù)時(shí)的側(cè)重點(diǎn)和預(yù)警措施存在一定的差異性，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇有效的保護(hù)措施。當(dāng)前常用的開關(guān)電源保護(hù)措施主要為預(yù)警系統(tǒng)，包括燈光報(bào)警和聲音報(bào)警兩種，都能反映出故障位置，為及時(shí)排障提供支持。除了報(bào)警系統(tǒng)之外，在設(shè)計(jì)電源保護(hù)措施時(shí)，也應(yīng)本著簡潔實(shí)用的基本原則，為后續(xù)的檢修工作做好鋪墊。

3.1浪涌電流電路的保護(hù)措施

當(dāng)前較為常見的開關(guān)電源的輸入電路通常為電容濾波型整流電路，這種線路在連通之后，最開始沒有電壓，充電之后會(huì)產(chǎn)生浪涌電流，因而稱為浪涌電流電路。浪涌電流過大時(shí)，很可能會(huì)使得輸入熔斷器和合閘開關(guān)觸點(diǎn)出現(xiàn)燒損，影響開關(guān)的正常使用。當(dāng)前常用的保護(hù)措施為：熱敏電阻保護(hù)法、晶閘管保護(hù)法和繼電器保護(hù)法。

3.2開關(guān)電源過電壓保護(hù)措施

穩(wěn)定的電源電壓能夠保障穩(wěn)壓器的正常工作，確保各個(gè)元件都能處在較為較為適宜的環(huán)境當(dāng)中，開關(guān)電源的過電壓保護(hù)能夠?yàn)殡娫撮_關(guān)提供更為穩(wěn)定的過電壓，降低可能出現(xiàn)的各類故障，具有使用的重要性和必要性。

3.3加強(qiáng)巡檢工作

介于電氣開關(guān)所處的工作環(huán)境，以及其中存在的一些特殊元件等方面的因素，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣開關(guān)的有效保護(hù)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合科學(xué)的巡視檢查進(jìn)行。電氣開關(guān)可能出現(xiàn)故障的部位及因素較多，需要結(jié)合常見故障原因進(jìn)行定期巡查，并根據(jù)開關(guān)的使用情況進(jìn)行抽查及不定期排查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障或故障隱患之后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行維修和更換，以確保電氣開關(guān)及整個(gè)電氣系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國的生產(chǎn)水平不斷提升，與電氣系統(tǒng)的持續(xù)升級(jí)之間具有直接的聯(lián)系。為了保障電氣系統(tǒng)整體的安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)結(jié)合當(dāng)前電氣開關(guān)常見的故障類型及成因，進(jìn)行排障處理，通過確保電氣開關(guān)正常使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的有效保護(hù)。電氣行業(yè)也應(yīng)積極探索新型的設(shè)計(jì)及安裝技術(shù)，不斷降低出現(xiàn)故障出現(xiàn)的可能，降低并排除安全隱患。

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（作者單位：江蘇南瑞泰事達(dá)電氣有限公司）