電氣控制系統故障分析診斷及維修技巧解析

李吉兵 楊眉

【摘 要】電氣控制系統能正常運行，是電氣自動化發展的基本保障。雖然電氣控制系統故障多種多樣，引起故障的原因也不同。所以在進行故障檢查時，一定要根據實際情況采取合理的辦法，只有實現理論與實際相結合，才能達到最好的結果。本文介紹電氣控制系統常見的幾種故障，并對故障診斷及維修技巧進行了詳細分析。

【關鍵詞】電氣控制系統；故障分析；診斷；維修

0引言

隨著現代高新科技的快速發展，電氣自動化控制已經進入人們生活的每一個方面，并且成為了人們生活必不可少的一部分。為了確保電氣控制系統安全運行，對于系統可能出現故障要盡早掌握。在電氣控制系統設計階段，對于可能產生的故障便已形成初步認識，這些復雜的故障情況可能引發系統中的電流、電壓、頻率等因素產生變化，甚至嚴重干擾電氣系統正常運行。如果缺乏相關檢修方法與維修手段，那么想要維持電氣系統持續工作是非常困難的，因此電氣控制系統日常運行時，不但要掌握故障產生的可能性，還要逐步建立起完善的保護環節以及檢修方法，這樣才能讓系統中的電網、低壓設備、電機等一系列設備安全工作。

1電氣控制系統故障

1.1 常見故障分析

有一些典型的電氣控制系統故障可以為我們帶來啟示，從中獲取故障檢修經驗，避免系統因故障更產生嚴重后果。引發電氣控制系統故障的原因有許多，絕大多數體現在設計上的錯誤，以及設備安裝質量低、設備自身缺陷等，常見的幾種系統故障為：（1）過負載。過負載故障體現為電氣控制系統中的電機電流超過了額定電流，引發電機過負載故障誘因有很多，例如負載、電壓驟然大幅度增高、電機缺相運行等。（2）形式不同的短路。短路故障包括兩相短路、三相短路、一相接地短路以及電機或變壓器一相繞組中的匝間短路等。（3）過電流。過電流指的是電器元件或電動機超過了限定電流的運行狀態，通常比短路電流要小，很少超過6In，過電流故障的原因多來源于錯誤的起動及負載轉矩過高等。（4）電源缺相。交流異步電動機在常規工作當中，因為三相電源包含的一相熔斷器熔斷所引發的電動機缺相運行。

1.2 故障的危害

想要真正了解電氣控制系統故障，其發生后的危害也有必要了解。（1）電氣控制系統在正常運行中，絕緣破損或者接線錯誤及負載短路后，短路時形成瞬時故障電流可激增到額定電流的數十倍以上，使配電線路或電氣設備因過流所生成的電動力而遭到損毀，甚至造成火災。（2）電流過大不僅會中止電器控制系統，還可能讓電氣設備遭到損壞，進而引起電動機轉矩過大，讓機械轉動部件破損。（3）交流異步電動機在缺相電源低速運行或堵轉時，其產生的定子電流十分強勁，遇到故障會讓電動機繞組燒毀。（4）電氣控制系統發生故障還可能導致電網電壓降低，直接波及到其他設備或用戶，讓正常工作與生產遭到破壞，嚴重時會使配電系統徹底癱瘓。

2 電氣控制系統故障的維修技巧

2.1 電氣保護裝置

電氣控制系統中一般都有電氣保護裝置，如果電氣控制系統出現故障，保護裝置就會及時將發生故障的環節與未出現故障的環節隔離開來，以保證電氣控制系統中其他設備的安全，防止故障的進一步擴大。如果電氣設備出現不正常的工作狀況，電氣保護裝置就會發出信號，及時處理可能發生的故障，保證電氣控制系統運行的安全、穩定。

2.2 測量法

測量法顧名思義，是使用電筆、電壓表等檢驗儀器，將整個控制電路進行分段，然后逐段進行測量。這種方法是電路維修人員要掌握的基本方法之一，同時它也是尋找故障最有效的方法。測量法的維修檢測方式是測量電阻，當維修檢測人員懷疑電氣控制線路中有接觸不良、不能穩定工作、電氣控制線路的線圈有脫、松或者斷線短路等情況的時候，可以使用萬用表檢測工具對電氣控制路進行測量，從而快速的確定到電氣控制線路故障位置。

2.3 運用計算機自動化系統維修

電氣控制系統中的電氣元部件、線路和電機等都在機器設備內部，停產檢測維修損失很大。因此，當前電氣控制系統中往往采用計算機自動化系統來代替人力進行生產調整和電氣控制，而在維修過程中，很多地區的電氣控制系統往往采用計算機實時檢修，電器設備的電壓數值通過計算機終端反映給維修部門和維修人員。在維修過程中，維修人員要學會運用計算機控制軟件來調取電氣控制元器件的電壓數值、了解設備運行的日志，及時能夠調取到電氣元器件的歷史故障和維修記錄，從而能夠對于電氣控制系統的運行情況和維修過沖能夠心中有數，方便維修人員開展綜合的電氣設備的維修工作。

2.4 邏輯分析法

邏輯分析法主要依據的是整套電氣控制回路中每一個控制環節的工作原理與工作順序及每一個部件之間的聯系，根據故障的現象進行具體的分析，以最快的速度找到故障地。邏輯分析法看似復雜，但是實際操作起來還是很簡單的。它能夠幫助維修人員將復雜的電路問題簡單化，避免了工作人員因盲目進行檢測而浪費大量時間，檢測速度快且準確。在使用邏輯分析法的時候，首先要保證對維修的電氣控制線路完全熟悉，而且要做到準確無誤。這就需要對控制電路中的每一個元件進行檢測，然后判斷故障點在哪里。這種方法較為繁瑣，檢修時間長，工作量大，比較適合一些復雜的電路檢修工作。

2.5 電氣控制系統主動檢修

（1）短路檢修。短路具有瞬動特性，發生與發生過程極為迅速，所以日常電氣系統維護中主要檢查短路保護是否正常，需要做到短路發生時馬上能夠切斷電源。檢修重點在于熔斷器和低壓斷路器這兩個短路保護裝置，在一般電氣控制系統設計中，三相供電系統會對應三相短路保護，假設系統主電路容量不高，那么該電路中的熔斷器可同時設置為短路故障的保護裝置，如果主電路容量高，那么設計一定會為控制電路單獨設置短路保護熔斷器。在電氣控制系統正常運行中，電動機會頻繁啟動以及正反轉，如遇過大電流會導致電動機轉矩加大進而造成機械轉動部件損毀，在檢修電機的過程中可直接為主回路串聯過流繼電器線圈，常閉觸頭串聯在接觸器控制回路中可發揮出過流保護裝置，過流保護主要應用于起動時間較長的大容量電動機和繞線轉子異步電動機控制系統中。

（2）狀態檢修。狀態檢修的模式就是以狀態為基礎，是相對于事后維修而提出來的一種檢修方法。狀態的好壞主要是通過被檢修的設備呈現的狀態參數不同的變化而反映出來的。在狀態維修中，每一臺電力電氣設備都會有一套檢修的方法。檢修可以定期也可以是不定期的，是比較靈活多種多樣的。電力電氣的設備如果出現故障，是可以進行預測的。所以狀態維修是比較周密和有針對性的，可以使維修的效率得到提高減少一些不必要的成本。

2.6 日常保養與維護

對電力設備的日常保養與維護則是對整個電力系統中發電機、電纜等所有電力設備的日常保養與維護，這些硬件設備作為消耗品都有一定的使用壽命，為了避免因使用過度而導致電力故障的出現，工作人員必須要定期對電力設備硬件進行保養與維護，為整個電力系統的安全運行提供保障。

3 結束語

隨著經濟的發展和科技水平的提高，我國電氣行業也得到了極大地發展。電氣控制系統的安全性以及可靠性是電氣工程中的兩個重要指標。在電氣控制系統的設計階段，應充分考慮到電氣控制系統可能出現的各類故障，并制定相應的預防以及處理措施。在電氣控制系統的運行維護階段，應及時查找及排除出現的各類故障，保證電氣控制系統的正常運行。

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