“診斷五步法”在電氣線路故障排除中的應用

李 沖，武永紅，張祿華，谷立軍，邊衛國

（北京鐵路電氣化學校，北京 102202）

0 引言

某學校金工實訓室的HGA20/4 型剪板機運行過程中，配電系統的低壓斷路器（DZ47-60）頻繁跳閘，導致設備無法正常運行，不僅影響實訓教學的正常開展，也存在人身安全隱患。為了安全、可靠地消除故障，恢復設備的正常運行，保證實訓教學的正常開展，同時控制解決問題的成本，非常有必要對剪板機的供電電源進線系統進行診斷、故障排查。金工實訓室HGA20/4 型剪板機，如圖1 所示。

圖1 某校實訓室的HGA20/4 型剪板機

1 現場電氣線路故障狀況

經現場勘查，學校金工實訓室的HGA20/4 型剪板機剛購置不久，設備啟動后運行1～2 min，總配電箱低壓斷路器（DZ47-60）開關（QF4）跳閘，導致設備無法正常運行。剪板機設備接在分支路配電箱1 電源上，金工實訓室電氣線路如圖2、圖3 所示。

圖2 金工實訓室電氣線路

圖3 總配電箱實物

2 以“診斷五步法”診斷電氣線路故障

由于電氣線路復雜，引發電氣線路故障因素也很多，當遇到故障時切忌盲目地動手操作，不但不能排除故障，反而增加故障的復雜性，甚至擴大故障的范圍。所以，處理故障時應按照一定的步驟和方法逐步實施，采用“診斷五步法”對現場電氣故障進行診斷，以便盡快排除故障。

2.1 第一步：調查現場故障情況

檢查故障現場的電氣設備和線路，有無部件脫落或者燒損的現象，檢查熔斷器有無熔斷、熱繼電器有沒有產生動作，斷路器是否脫扣，確認保護功能元器件的正常運行。同時向金工實訓室的老師詢問了解電氣線路在設備故障發生前后的情況，以及故障發生時有何種跡象。經了解得知，電氣設備沒有異常響聲，沒有火花和冒煙現象，也沒有異常的抖動或振動等跡象，設備能啟動，大約運行1～2 min 后，總配電箱低壓斷路器（DZ47-60）開關（QF4）跳閘，導致設備無法正常運行。同時沒有電氣設備的圖紙和金工實訓室的電氣線路圖紙可供參考。

2.2 第二步：分析故障現象

結合現場故障調查的情況，嘗試分析故障發生的原因，對下一步故障排查的實施有很大的幫助。金工104 實訓室共有2 個配電箱，總配電箱和分支路配電箱1，剪板機設備接在分支路配電箱1 上。因設備比較新，而且啟動運行1～2 min 后低壓斷路器（DZ47-60）開關才跳閘動作，所以首先排除剪板機發生故障的可能性。初步判斷是配電箱電源的問題，有可能線路絕緣損壞發生漏電造成線路短路致使低壓斷路器（DZ47-60）跳閘。其中導致電氣線路絕緣損壞可能原因有多種：下雨天雷擊過電壓的作用可使絕緣擊穿，從而絕緣受到破壞；在惡劣自然條件下，導線受潮、腐蝕、發熱會使導線的絕緣損壞；隨著時間變化使得電氣線路老化，導線絕緣原有的電氣性能和機械性能也將降低；操作人員線管穿線時不慎損傷導線的絕緣層；機械損傷或磨損使導線絕緣受到破壞；小動物或昆蟲的啃咬導致導線的絕緣損壞；導線穿過高溫、高濕、有腐蝕性蒸汽和氣體的地方，導線絕緣容易受損等。

2.3 第三步：制定故障排查的思路和方案

經過前兩步現場故障的調查和分析，能初步確定故障的大致范圍，接下來就是解決用什么方法查、從哪里開始排查的問題。通常故障排查時盡量用簡單易操作、自己熟悉的、有效的方法，排查應遵循先簡單后復雜的原則。如處理復雜問題時，先從簡單的部分開始，由簡單到復雜、進而精確的方法處理。在排查故障時，使用簡單測量方法，如萬用表測量、兆歐表搖測等。從直觀、易發現、簡單常見的故障開始排除，難度較高的疑難雜癥故障稍后排除。遵循先排查電源而后電氣設備的原則，電源是電氣設備能否正常工作的前提條件，往往電源的故障概率在電氣線路檢修中占比較高。分析此次故障，電源發生故障的可能性很大，排查方案采取先簡單后復雜、先電源后設備的排查原則。

2.4 第四步：現場故障排查

操作過程必須理清思路，注重細節，查找問題時運用正確的方法，才能解決好問題。斷開總配電箱電源后搖絕緣，判斷總配電箱和分支路配電箱1 之間的線路有問題；然后把設備電源線從配電箱1 上拆下，接在總配電箱的低壓斷路器（DZ47-60）開關（QF4）上，合閘試驗，設備運行正常，說明剪板機設備完好無故障。故拆掉分支路配電箱1 后發現進線還有分支路，切斷分支路配電箱1 的引出線后搖絕緣，判斷總配電箱與分支路配電箱1 之間的線路沒有問題，故繼續查找下一級分支路配電箱的線路問題。經討論后判斷故障點可能在從分支路配電箱1 進線端的引出線路上，發現配電箱1 的三相進線的線徑與引出線線徑不同，不符合安裝規范，同時也存在安全隱患。

把分支路配電箱1 中的引出線做好絕緣防護措施，打開金工104 實訓室的總電源配電箱，采用驗電筆驗電的方式摸查線路，發現學校金工103 實訓室有一個配電箱無電源。斷開總配電箱電源后，利用單根導線分別測量分支路配電箱1 的引出線與此配電箱的各相導線導通，確認相連的分支路配電箱2。通過搖絕緣的方法判斷分支路配電箱1 的引出線與分支路配電箱2 的線路有問題，進而拆掉分支路配電箱2 時發現進線還有分支路，切斷分支路配電箱2 的引出線。采用同樣的方式方法查找排除，發現學校金工103 實訓室的一個插座箱無電源，利用單根導線分別測量分支路配電箱2 的引出線與此插座箱的各相導線導通，從而確認相連的分支路插座箱。進而通過搖絕緣的方法判定分支路配電箱2 的引出線與插座箱的三相相線絕緣均受損，通過搖絕緣的方法判定分支路配電箱2 與分支路配電箱1 的紅色相線絕緣受損。

2.5 第五步：確認故障點

經過故障線路的排查后，決定把舊導線抻出來查看。將導線一端用穿線鋼絲固定，抽取線管中的舊線同時把穿線鋼絲帶入線管，管口裝好護口帽子。舊線抽出來后確定了故障點，分支路配電箱2 的引出線與插座箱的三根相線絕緣均受到不同程度的損壞：分支路配電箱2 與分支路配電箱1 的紅色相線絕緣受到損壞；引出線的線徑與引入線不等徑，導線的線徑使用不符合安裝規范，存在安全隱患。

3 電氣線路故障排除

采取更換絕緣破損的導線、線管穿新導線的方式解決故障點問題，更換同等徑的導線，保證接線工藝質量。線管穿線前，應先清理配電箱、盒內的雜物，線管內的導線不能有接頭，也不準穿入絕緣破損后經包纏恢復絕緣的導線；穿管導線的絕緣強度不低于500 V；導線顏色分別為相線紅色、綠色、黃色，零線為藍色或黑色，接地線為黃綠色，導線的顏色要分清色標。新導線與穿線鋼絲固定好，更換導線的線徑與分支路配電箱1 的進線線徑相同。開始穿線時，勿猛拽穿線鋼絲，抻拽導線時要防止損傷導線絕緣層，勻速順暢地將分支路配電箱1 與分支路配電箱2之間的導線穿入即可。分支路配電箱2 的引出線與插座箱的3根相線采取同樣的方式更換即可。在穿線施工完畢后，應對所穿導線按回路仔細核查，使用搖表前先把配電箱里的PE 線和N線都斷開，用搖表測量無誤后恢復其接線，同時保證接線工藝質量。最后通電運行測試，設備可以正常運行，解決了金工實訓室的線路故障問題。

4 結語

通過運用“診斷五步法”，準確排查出線路故障的問題點，提高了電氣故障診斷、排查的效率，規范了問題解決的流程，消除了故障，保證金工實訓教學的正常開展。