淺析高壓電氣故障的排除方法

在實(shí)際工作中，我們會(huì)遇見(jiàn)不同的電氣故障，電氣故障的產(chǎn)生是千奇百怪的，排除故障的方法及方式只能根據(jù)故障的具體情況而定，也沒(méi)有什么嚴(yán)格的模式及方法，對(duì)部分維修人員來(lái)說(shuō)會(huì)感到困難，在排除故障的過(guò)程中，往往會(huì)走不少?gòu)澛?，甚至造成較大損失。作為一名維修電工來(lái)說(shuō)，在遇到電氣故障時(shí)，能準(zhǔn)確查明故障原因，合理正確地排除故障，對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少經(jīng)濟(jì)損失和安全生產(chǎn)都具有重大意義。

一、電氣故障的分類(lèi)

按照電氣裝置的構(gòu)成特點(diǎn)，從查找電氣故障的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，常見(jiàn)的電氣故障可分為三類(lèi)：

1.電源故障：缺電源、電壓、頻率偏差、極性接反、相線(xiàn)和中性線(xiàn)接反、缺一相電源、相序改變、交直流混淆。

2.電路故障：斷線(xiàn)、短路、短接，接地、接線(xiàn)錯(cuò)誤。

3.設(shè)備和元件故障：過(guò)熱燒毀、不能運(yùn)行、電氣擊穿、性能變劣。

根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因，是查找電氣故障的關(guān)鍵。分析的基礎(chǔ)是電工基本理論，是對(duì)電氣裝置的構(gòu)造、原理、性能的充分理解，是與故障實(shí)際的結(jié)合。某一電氣故障產(chǎn)生的原因可能很多，重要的是在眾多原因中找出主要的原因，并運(yùn)用方法去排除故障。例如，某三相籠型異步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了不能運(yùn)轉(zhuǎn)的故障，不論是什么情況，集中的表現(xiàn)是電動(dòng)機(jī)不能工作，但故障不一定是在電動(dòng)機(jī)，而可能是電源故障，也可能是電路故障或者是設(shè)備和元件故障等。也就是說(shuō)，同一種故障形式，故障的原因多種多樣。在這些原因中，到底是哪個(gè)方面的原因使電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，還要經(jīng)過(guò)更深入、更詳細(xì)的分析。再例如：如果電動(dòng)機(jī)是次使用，就應(yīng)從電源、電路、電動(dòng)機(jī)和負(fù)載多方面進(jìn)行檢查分析；如果電動(dòng)機(jī)是經(jīng)修理后次使用，就應(yīng)著手于電動(dòng)機(jī)本身的檢查分析；如果電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間突然不能運(yùn)轉(zhuǎn)，就應(yīng)從電源及控制元件方面進(jìn)行檢查分折。經(jīng)過(guò)以上過(guò)程，進(jìn)而確定電動(dòng)機(jī)故障的具體原因。

二、排除故障的一般步驟

排除故障沒(méi)有固定的模式，也沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因人而異。但在一般情況下，還是有一定規(guī)律的。通常排除故障時(shí)，所采用的步驟大致可分為：癥狀分析一設(shè)備檢查一確定故障點(diǎn)一故障排除一排除后性能觀(guān)察。

(一)癥狀分析

癥狀分析是對(duì)所有可能存在的有關(guān)故障原始狀態(tài)的信息進(jìn)行收集和判斷的過(guò)程。在故障跡象受到干擾以前，對(duì)所有信息都應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)分析。這些原始信息一般可以從以下幾個(gè)方面獲得：

1.向操作者詳細(xì)詢(xún)問(wèn)設(shè)備故障現(xiàn)象。通過(guò)詢(xún)問(wèn)以獲得設(shè)備使用及變化過(guò)程、損壞或失靈前后情況的信息，還可以了解到一些過(guò)去類(lèi)似的故障現(xiàn)象、原因以及曾經(jīng)采取的措施等方面的情況。有時(shí)操作人員也許因?yàn)槠渌矫娴脑?，不愿意或不能把全部情?jié)講清楚。維修人員應(yīng)有分析辨別能力和足夠的耐心，以盡可能多地獲得真實(shí)的原始信息。

2.觀(guān)察和初步檢查。通過(guò)看聽(tīng)聞摸等，檢查是否發(fā)生如破裂、雜聲、異味、過(guò)熱等特殊現(xiàn)象。對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的觀(guān)察往往會(huì)得到有價(jià)值的線(xiàn)索。初步檢查的內(nèi)容包括檢測(cè)裝置(操作臺(tái)指示燈、顯示器報(bào)警信息等)、檢查操作開(kāi)關(guān)的位置以及控制機(jī)構(gòu)、調(diào)整裝置及連鎖信號(hào)裝置等。

3.確定無(wú)危險(xiǎn)情況下，通電試車(chē)。一般情況下應(yīng)要求操作人員按正常操作程序啟動(dòng)設(shè)備。如果故障不是整機(jī)性的致使電氣控制系統(tǒng)癱瘓，可以采用試運(yùn)轉(zhuǎn)的方法啟動(dòng)設(shè)備，幫助維修人員對(duì)故障的原始狀態(tài)有個(gè)綜合的印象。有些電氣故障可以通過(guò)人的手、眼、鼻、耳等器官，采用看聽(tīng)聞摸等手段，直接感知故障設(shè)備異常的溫升、振動(dòng)、氣味、響聲等，確定設(shè)備的故障部位。

這個(gè)階段的目的在于收集故障的原始信息，以便對(duì)現(xiàn)有實(shí)際情況作分析，并從中推導(dǎo)出有可能存在故障區(qū)域的線(xiàn)索，作為下一步設(shè)備檢查的參考。但注意不要根據(jù)不確切的跡象或不充分的信息過(guò)早地作出判斷。

(二)設(shè)備檢查

根據(jù)癥狀分析中得到的初步結(jié)論和疑問(wèn)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行更詳細(xì)的檢查，特別是那些被認(rèn)為有可能存在故障的區(qū)域。要注意這個(gè)階段應(yīng)盡量避免對(duì)設(shè)備作不必要的拆卸，防止因不慎重的操作引起更多的故障。不要輕易對(duì)控制裝置進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)橐话闱闆r下，故障未排除而盲目調(diào)整參數(shù)會(huì)掩蓋癥狀，而且會(huì)隨著故障的發(fā)展而使癥狀重新出現(xiàn)，甚至可能造成更嚴(yán)重的故障。所以，必須避免盲目性，防止因不慎重的操作使故障復(fù)雜化，避免造成癥狀混亂反而延長(zhǎng)排除故障的時(shí)間。

(三)確定故障點(diǎn)

根據(jù)故障現(xiàn)象，結(jié)合設(shè)備的原理及控制特點(diǎn)進(jìn)行分析和判斷，確定故障發(fā)生在什么范圍，是電氣故障還是機(jī)械故障、是直流回路還是交流回路、是主電路還是控制電路或輔助電路、是電源部分還是參數(shù)調(diào)整不合適造成的、是人為造成還是隨機(jī)性的等等，逐步縮小故障范圍，直至找到故障點(diǎn)。如果缺少系統(tǒng)的診斷資料，就需要維修人員正確地將整個(gè)設(shè)備或控制系統(tǒng)劃分為若干個(gè)小部分，然后檢查這些部分的輸入和輸出是否正常。在確定某一部分時(shí)，再去關(guān)注該部分內(nèi)部的問(wèn)題，找出故障點(diǎn)。在確保設(shè)備安全的情況下，可以通過(guò)一些試探的方法確定故障部位。例如，通電試探或強(qiáng)行使某繼電器動(dòng)作等，以發(fā)現(xiàn)和確定故障的部位。

(四)故障排除

在確定故障點(diǎn)以后，無(wú)論是修復(fù)還是更換，排除故障相對(duì)電氣維修人員來(lái)說(shuō)，一般比查找故障要簡(jiǎn)單得多。但在排除故障中一般不可能只用單一的方法，往往多種方法綜合運(yùn)用。

1.在排除故障的過(guò)程中，應(yīng)先動(dòng)腦、后動(dòng)手，正確分析可以起到事半功倍的效果。具體應(yīng)遵循先外部后內(nèi)部、先機(jī)械后電氣、先靜后動(dòng)、先公用后、先簡(jiǎn)單后復(fù)雜、先一般后特殊的原則。需要注意的是，不要一遇到故障，拿起表就測(cè)，拿起工具就拆。要養(yǎng)成良好的分析、判斷習(xí)慣，要做到每次測(cè)量均有明確的目的，即測(cè)量的結(jié)果能說(shuō)明什么。在找出有故障點(diǎn)的組件后，應(yīng)該進(jìn)一步確定引起故障的根本原因。例如：當(dāng)電路板內(nèi)的一只晶體管被燒壞，單純地更換一個(gè)晶體管是不夠的，重要的是要查出被燒壞的原因，并采取補(bǔ)救和預(yù)防的措施。

2.一般情況下，以設(shè)備的動(dòng)作順序?yàn)榕懦龝r(shí)分析、檢測(cè)的次序。以此為前提，先檢查電源，再檢查線(xiàn)路和負(fù)載；先檢查公共回路再檢查各分支回路；先檢查主電路再檢查控制電路；先檢查容易檢測(cè)的部分(如各控制柜)，再檢查不易檢測(cè)的部分(如某一設(shè)備的控制器件)。如在電氣保護(hù)線(xiàn)路中，如果檢查發(fā)現(xiàn)熱繼電器動(dòng)作，不但要使熱繼電器觸頭復(fù)位，而且要查出過(guò)載的原因，對(duì)熔體熔斷，不但要換新的熔體，而且要查明熔體熔斷的原因并處理，應(yīng)向有關(guān)人員說(shuō)明應(yīng)注意的問(wèn)題，等等。

(五)修后性能觀(guān)察

故障排除完以后，維修人員在送電前還應(yīng)作進(jìn)一步的檢查，通過(guò)檢查證實(shí)故障確實(shí)已經(jīng)排除，然后由操作人員來(lái)試運(yùn)行操作，以確認(rèn)設(shè)備是否已正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)還應(yīng)向有關(guān)人員說(shuō)明應(yīng)注意的問(wèn)題。值得注意的是，修復(fù)后再作檢查時(shí)，要盡量使電氣控制系統(tǒng)或電氣設(shè)備恢復(fù)原樣，并清理現(xiàn)場(chǎng)，保持設(shè)備的干凈、衛(wèi)生。另外，維修人員所使用的工具、線(xiàn)纜等一定不要忘記在所修設(shè)備的電氣柜內(nèi)，以免造成短路或觸電事故的發(fā)生。

三、掌握電氣故障排除的方法

故障的排除是維修人員的一項(xiàng)重要工作，要*排除故障，必須清楚故障發(fā)生的原因，更重要的是能從理論上分析、解決故障發(fā)生，要具有一定的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，要掌握排除故障的方法。

(一)電阻測(cè)試法

電阻測(cè)試法是一種常用的測(cè)量方法。通常是指利用萬(wàn)用表的電阻檔，測(cè)量電機(jī)、線(xiàn)路、觸頭等是否符合使用標(biāo)稱(chēng)值以及是否通斷的一種方法，或用兆歐表測(cè)量相與相、相與地之間的絕緣電阻等。測(cè)量時(shí)，注意選擇所使用的量程與校對(duì)表的準(zhǔn)確性，一般使用電阻法測(cè)量時(shí)通用做法是先選用低檔，同時(shí)要注意被測(cè)線(xiàn)路是否有回路，并嚴(yán)禁帶電測(cè)量。

(二)電壓測(cè)試法

電壓測(cè)試法是指利用萬(wàn)用表相應(yīng)的電壓檔，測(cè)量電路中電壓值的一種方法。通常測(cè)量時(shí)，有時(shí)測(cè)量電源、負(fù)載的電壓，有時(shí)也測(cè)量開(kāi)路電壓，以判斷線(xiàn)路是否正常。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意表的檔位，選擇合適的量程，一般測(cè)量未知交流或開(kāi)路電壓時(shí)通常選用電壓的，以確保不至于在高電壓低量程下進(jìn)行操作，以免把表?yè)p壞；同時(shí)測(cè)量直流時(shí)，要注意正負(fù)極性。

(三)電流測(cè)試法

電流測(cè)試法是通常測(cè)量線(xiàn)路中的電流是否符合正常值，以判斷故障原因的一種方法。對(duì)弱電回路，常采用將電流表或萬(wàn)用表電流檔串接在電路中進(jìn)行測(cè)量；對(duì)強(qiáng)電回路，常采用鉗形電流表檢測(cè)。

(四)儀器測(cè)試法

借助各種儀器儀表測(cè)量各種參數(shù)，如用示波器觀(guān)察波形及參數(shù)的變化，以便分析故障的原因，多用于弱電線(xiàn)路中。

(五)常規(guī)檢查法

依靠人的感覺(jué)器官(如：有的電氣設(shè)備在使用中有燒焦的糊味，打火、放電的現(xiàn)象等)并借助于～些簡(jiǎn)單的儀器(如：萬(wàn)用表)來(lái)尋找故障原因。這種方法在維修中常用，也是首先采用的。

(六)更換原配件法

即在懷疑某個(gè)器件或電路板有故障，但不能確定，且有代用件時(shí)，可替換試驗(yàn)，看故障是否消失，恢復(fù)正常。

(七)直接檢查法

對(duì)在了解故障原因或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，判斷出現(xiàn)故障的位置，可以直接檢查所懷疑的故障點(diǎn)。

(八)逐步排除法

如有短路故障出現(xiàn)時(shí)，可逐步切除部分線(xiàn)路以確定故障范圍和故障點(diǎn)。

(九)調(diào)整參數(shù)法

有些情況，出現(xiàn)故障時(shí)，線(xiàn)路中元器件不一定壞，線(xiàn)路接觸也良好，只是由于某些物理量調(diào)整得不合適或運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了，有可能因外界因素致使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生改變或不能自動(dòng)修正系統(tǒng)值，從而造成系統(tǒng)不能正常工作，這時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)備的具體情況進(jìn)行調(diào)整。

(十)原理分析法

根據(jù)控制系統(tǒng)的組成原理圖，通過(guò)追蹤與故障相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，進(jìn)行分析判斷，找出故障點(diǎn)，并查出故障原因。使用本方法要求維修人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)和單元電路的工作原理有清楚的理解。

(十一)比較、分析、判斷法

它是根據(jù)系統(tǒng)的工作原理，控制環(huán)節(jié)的動(dòng)作程序以及它們之間的邏輯關(guān)系，結(jié)合故障現(xiàn)象，進(jìn)行比較、分析和判斷，減少測(cè)量與檢查環(huán)節(jié)，并迅速判斷故障范圍。

以上幾種常用的方法，可以單獨(dú)使用，也可以混合使用，碰到實(shí)際的電氣故障應(yīng)結(jié)合具體情況靈活應(yīng)用。

電氣故障現(xiàn)象是多種多樣的，同一類(lèi)故障可能有不同的故障現(xiàn)象，不同類(lèi)故障可能是同種故障現(xiàn)象的同一性和多樣性，會(huì)給查找故障帶來(lái)復(fù)雜性。但是，故障現(xiàn)象是查找電氣故障的基本依據(jù)，是查找電氣故障的起點(diǎn)，因此要對(duì)故障現(xiàn)象仔細(xì)觀(guān)察分析，找出故障現(xiàn)象中主要的、典型的方面，搞清故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境等。很多電氣故障的排除，必須依靠專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)才能真正弄懂弄通。電氣維修人員與其他工種維修人員比較而言，理論性更強(qiáng)，有時(shí)候沒(méi)有理論的指導(dǎo)很多工作根本無(wú)法進(jìn)行，因此要具有一定的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)。維修人員為了更好地提高自己在實(shí)際工作中有效解決實(shí)際問(wèn)題的能力和維修水平，應(yīng)不斷加強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和提高操作技能水平，當(dāng)發(fā)生電氣故障時(shí)，能夠準(zhǔn)確地查找其故障所在，從而排除故障使電氣設(shè)備能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行。