電氣控制系統常見故障及解決措施探討

申九菊

摘要：電氣控制系統在工業自動化和各種機械設備中的應用，有效的提升了生產效率和生產質量。在實際運行過程中，受到各種因素的影響，電氣控制系統會表現出不同的故障類型，不僅會影響到生產的順利進行，還會導致安全事故的發生，所以要有針對性的采取適宜的措施預防故障的發生。文章首先闡述了電氣控制系統常見的故障類型及原因，然后對電氣控制系統故障的解決措施進行分析，為保證電氣控制系統的安全穩定運行奠定良好的基礎。

關鍵詞：電氣控制系統;故障;原因;檢修;維護

0? 引言

隨著我國電氣控制技術的不斷發展，電氣設備、電氣控制技術不斷革新，在促進我國工業經濟發展的過程中發揮了重要的作用。電氣控制系統主要是通過電氣元件來對某個對象或者某些對象進行控制，從而保證被控設備安全、可靠的運行。電氣控制系統只有在安全穩定運行的基礎上，才能夠滿足生產工藝的運行要求。在實際運行過程中，電氣控制系統會受到各種因素的影響而發生故障，進而影響到生產工藝的正常運行，威脅到企業的安全生產。為了減少或者避免電氣控制系統故障的發生，應該提升電氣控制系統設計水平，在控制系統中設置相應的保護裝置。加強對電氣控制系統的維修，縮短維修時間，提高維修效率。注重日常養護管理，盡量避免故障的發生。通過對電氣控制系統故障的表現形式和原因進行分析，能夠為控制系統的設計和維護提供參考依據，從而降低控制系統故障的發生幾率。

1? 電氣控制系統常見故障分析

因為電氣控制系統主要是由各種電氣元件和配電線路組成的，所以在控制系統中的主要故障也是發生在這兩個部分，比較常見的故障類型主要有線路接觸不良、短路、電源缺相。線路是為各個電氣元件輸送電流的重要載體，但是在使用過程中，線路長期暴露在空氣中，可能會與空氣中的氧氣發生氧化反應，也會因為空氣中細小的灰塵堆積而導致線路接觸不良而造成開關短路，從而影響到整個控制系統的正常運行。短路是電氣控制系統中最為常見的故障類型，但是成因較多。發生短路對電氣控制系統所帶來的損害較大，在短路發生的瞬間所產生的電流可能會造成電氣元件的燒毀。控制系統中的線路質量下降、絕緣失效都會導致短路故障，線路連接不合理也會發生短路，無論哪種原因出現的短路，都會對整個控制系統造成不可逆的損害。在交流異步電動機使用的過程中，因為三相電源所包含的一相熔斷器熔斷就可能導致電源缺相故障，電流會顯著高于額定值，嚴重的情況下還能造成電動機被燒毀。在電氣控制系統實際運行中，還會有其他故障現象，所以可根據實際情況采取相應的解決措施。

2? 電氣控制系統故障的解決措施

2.1 優化電氣控制系統設計

加強對電氣控制系統的優化設計，可以從根源上降低控制系統發生故障的幾率。對電氣控制系統以往發生的故障進行分析，能夠更加詳細的了解發生故障的原因，然后有針對性的進行改進。設計理念應該充分考慮到系統發生各種故障和不正常情況的可能性，然后在控制系統中設置相應的保護裝置。短路、過電流、過載、失電壓、欠電壓、過電壓、弱磁等都是電氣控制系統在運行中容易出現的故障類型，所以在控制系統設計時，應該針對這幾個方面設置相應的保護裝置，最大程度的降低這類故障對電氣控制系統造成的損害。比如在短路保護裝置設計中，在電氣控制系統中由于電氣元件或者線路發生絕緣失效、負載短路、接線錯誤等現象時就會出現斷路。在短路產生時的瞬時電流一般會達到額定電流的十幾倍到幾十倍，從而導致電氣設備或者配電線路因為過電流而損壞，在嚴重的情況下可能會發生火災。所以針對短路保護要求具有瞬時性的特征，能夠在短路發生的瞬間切斷電源，從而達到保護電氣設備和配電線路的目的，熔斷器保護和低壓斷路器保護是短路保護中比較常用的保護措施。此外，還應該根據電氣控制系統的使用環境以及生產負荷等因素進行優化設計，在提升控制系統本身性能的基礎上，進一步提升控制系統適應運行環境的能力。

2.2 加強對電氣控制系統的檢修

2.2.1 定期檢修

根據電氣控制系統中電氣設備的布置方式，電氣元件的質量以及生產的實際需求等因素制定檢修周期，可以分為年檢、半年檢、月檢和周檢，根據不同部位的使用頻率、損耗程度以及發生故障的幾率等因素進行綜合判斷，然后確定檢修的內容。制定完善的檢修制度，其中包括檢修時間、檢修內容、檢修注意事項、工作流程以及崗位職責等。檢修人員應該嚴格按照檢修制度執行操作，在檢修過程中，認真核對檢修內容，確保不會漏檢。對于故障發生頻率較高的部位，要仔細認真的檢查電氣元件的運行狀態。在檢修過程中，發現電氣元件存在安全隱患的情況，要及時處理。根據電氣元件的損耗程度采取相應的處理措施，本著經濟性原則，對于損耗程度不高，經過簡單維修還可繼續使用的元件，可在維修后繼續使用。對于損耗比較嚴重或者比較重要的元件，應該更換元件。根據檢修部位以及實際生產所需，決定是否需要斷電。在帶電檢修的情況下，檢修人員要做好安全防護措施，同時在檢修現場設置明顯的檢修標識，嚴禁不相關人員進入檢修現場。檢修人員應該做好檢修記錄，將檢修時間、檢修部位、維修以及更換的元件等內容詳細記錄，通過對檢修數據的分析，能夠為電氣控制系統的設計和維護工作提供有力的依據，以便更好的改進系統，提高控制系統運行性能。但是定期檢修還存在一定的弊端，因為檢修就會影響到生產的正常進行，規模越大的檢修耽誤的時間越長。此外，定期檢修為故障出現前檢修，對于有些運行狀態良好的元件和結構，在拆卸后反而會降低性能，所以應該根據實際情況決定是否采用定期檢修以及檢修的周期和部位。

2.2.2 不定期檢修

相對于定期檢修而言，不定期檢修的自由度更大，檢修的效率也更高。因為應用于不同領域的電氣控制系統具有不同的功能，具有相同功能的控制系統也有復雜和簡單之分，所以在制定檢修計劃時，就可以根據實際情況決定檢修的時間和內容。對于結構比較復雜且運行頻率較高的控制系統而言，可以增加檢修的頻率，檢修內容比較詳細，對于結構較為簡單且不易損耗的控制系統而言，可以適當降低檢修的頻率，檢修內容相對較少。對于發生故障頻率較高的部位，可以增加檢修的頻率，具體可根據實際應用情況決定。還可以根據實際生產需求決定檢修頻率，在生產運行負荷較高的階段，對電氣設備的耗損較大，可以適當增加檢修頻率。在生產運行負荷較低階段，可適當減少檢修頻率。這種不定期檢修方式，能夠根據實際運行情況有針對性的進行調整，比較靈活，既能夠降低控制系統故障的發生幾率，又能夠減少因為不必要的拆卸造成的損耗，所以生產企業可根據自身情況選擇適宜的檢修方式。

2.2.3 狀態檢修

隨著科學技術的快速發展，各種先進的技術可應用到電氣控制系統的檢修中，比如利用傳感器技術可對電氣控制系統的運行狀態進行監測，通過熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件等來感知周圍的環境狀況，然后將采集的到信息傳輸到總控制中心，控制中心會將這些數據與設計參數進行比對，如果超出允許的數值范圍，控制中心會向終端發送相應的命令，保護裝置就會執行相應的操作，同時發出報警，有效避免安全事故的發生，并且為故障診斷提供有力的參考依據。可以根據電氣控制系統的特點，在系統中使用狀態監測技術，對電氣控制系統中的元件、線路等進行實時監測，發現異常及時采取相應的保護措施，同時發出報警。狀態檢修對檢修人員的專業知識有較高的要求，通過對狀態監測系統獲取的數據信息進行分析，能夠詳細了解控制系統中每個元件和線路的運行狀態，然后根據實際情況決定是否采取維修措施。狀態檢修為故障前維修，在控制系統發生故障前采取相應的維修措施，及時消除安全隱患。采用狀態檢修可減少定期檢修所對元件帶來的損害，檢修的針對性較強，檢修效率高，檢修效果好。可根據電氣控制系統的實際運行環境選擇適宜的檢測設備，確保檢測結果的準確性和穩定性，為狀態檢修提供基礎保障，降低電氣控制系統故障的發生幾率。

2.3 加強日常維護

電氣控制系統中的原件以及線路等在使用過程中會受到自身質量以及運行環境的影響，導致自身性能下降，所以要加強對控制系統的日常維護，通過維護不僅能夠降低故障的發生幾率，同時還能夠提高元件和線路等的使用壽命。根據電氣控制的功能以及布置形式等，結合控制系統的運行環境，制定完善的維護方案，明確維護周期和維護部位。維護人員在維護的過程中，應該嚴格按照維護方案操作，深刻認識到維護工作的重要性。重點檢查元件和線路是否存在絕緣失效的現象，接觸部位是否存在松動和脫落現象，并且使用萬能表等工具對元件和線路進行檢查，對相應部位添加潤滑油。對電氣控制系統的日常維護，能夠及時發現控制系統中存在的問題，避免故障的發生并且延長元件和線路的使用壽命。根據元件和線路的損耗程度，確保備用件能夠滿足日常更換需求。做好日常維護跟蹤記錄，便于調整維護方案，進一步提高電氣控制系統運行的安全性和穩定性。

3? 結語

電氣控制系統在工業生產中的應用，有效提升了工業生產的加工效率和精準度。電氣控制系統的功能主要有自動控制、保護、監視和測量，這些都是實現工業自動化生產的重要組成部分，一旦電氣控制系統發生故障，不僅會影響到工業生產的進度，而且還會增加運行成本，嚴重的情況下甚至可能發生安全事故。電氣控制系統主要是由各種電氣元件執行相應的操作來完成控制功能，電氣元件自身的質量以及整體布置方式，都會影響到控制系統的穩定性。所以為了降低電氣控制系統故障的發生幾率，可從設計、制造、安裝、運行維護等各個環節進行優化改進，提高控制系統的整體性能，確保電氣控制系統的安全穩定運行，為工業生產的正常運行創造良好的條件。

參考文獻：

[1]劉延霞.淺析機械電氣系統設計和常見故障分析的方法[J].電子測試，2019-03-15.

[2]侯瑞，李曉.數控機床電氣控制系統故障診斷與維護分析[J].科技風，2019-03-20.

[3]陳銳彬.芻議電氣自動化控制設備故障預防與檢修方法[J].現代制造技術與裝備，2018-12-15.

[4]張燕玉.電氣控制電路穩定運行的安全可靠性設計[J].黃岡師范學院學報，2018-12-15.

[5]郭健鵬，謝榮.電氣控制系統的常見故障診斷及維修技巧研究[J].科技經濟導刊，2019-04-25.