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案例頻道 電氣設(shè)備在使用過程中，由于種種原因，常常會(huì)出現(xiàn)故障，這就需要我們準(zhǔn)確的查找故障所在位置，并排除故障。
1.電氣設(shè)備的故障特點(diǎn)
設(shè)備故障是指由于各種原因使設(shè)備損害壞或不能正常工作，其電器功能喪失的電氣故障。設(shè)備的電氣故障通常有以下類型。
1.1 損害性故障和預(yù)告性故障
損害性故障是設(shè)備已經(jīng)損壞的嚴(yán)重故障，如燈絲燒斷，燈泡完全不發(fā)光；電動(dòng)機(jī)繞組斷線，電動(dòng)機(jī)完全不能轉(zhuǎn)動(dòng)等等。對(duì)于這類故障，只有通過修復(fù)或更換，并且排除了造成設(shè)備損壞的各種原因之后，故障才能消除。
但有些故障，如燈泡亮度下降、電動(dòng)機(jī)溫升偏高等，設(shè)備尚未損壞，還可短時(shí)間繼續(xù)使用，但長此下去，將影響設(shè)備的正常使用，甚至演變成損壞性故障。
1.2使用故障和性能故障
電氣設(shè)備的某些故障，雖然對(duì)設(shè)備本身影響不大，但不能滿足使用要求，這種故障稱為使用故障。例如，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓偏低、頻率偏低等故障，對(duì)發(fā)電機(jī)本身影響不大，但不能滿足外部對(duì)電壓和頻率的要求，然而又是發(fā)電機(jī)本身原因造成的故障。有些故障雖然不影響使用，但對(duì)設(shè)備本身有一定的影響，或者稱對(duì)設(shè)備性能有一定的影響，這類故障稱為性能故障。例如，變壓器空載損耗增加，說明變壓器內(nèi)部鐵心存在某些故障，從而降低了變壓器本身的性能，同時(shí)，使變壓器發(fā)熱增加。但從外部使用來看，只要變壓器輸出電壓正常，就不影響正常使用。
1.3內(nèi)部故障和外部故障
電氣設(shè)備的有些故障是由于設(shè)備內(nèi)部因素造成的，如電磁力、電弧、發(fā)熱等，使電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)損壞、絕緣材料的絕緣擊穿等。這類故障稱為設(shè)備內(nèi)部故障。
電氣設(shè)備的另一些故障則是由外部因素引起的，如電源電壓、頻率、三相不平衡，外力及環(huán)境條件等，使電氣設(shè)備形成故障。這類故障稱為設(shè)備外部故障。
2.查找電氣故障的常用方法
查找電氣故障，最主要的是理論聯(lián)系實(shí)際，根據(jù)具體故障作具體分析，但必須掌握基本的查找方法。
常用的電氣設(shè)備故障的查找方法有以下幾種。檢測(cè)法，經(jīng)驗(yàn)法，還有狀態(tài)分析法，類比法，推理法，單元分割法以及圖形變換法等。其中檢測(cè)法比較準(zhǔn)確，查找過程復(fù)雜，常用于疑難故障的準(zhǔn)確查找；而經(jīng)驗(yàn)法比較簡(jiǎn)單便捷，常用于簡(jiǎn)單故障的查找。
2.1 經(jīng)驗(yàn)法
常用的經(jīng)驗(yàn)法比較多，可以歸納如下。
2.1.1 彈壓活動(dòng)部件法
主要用于活動(dòng)部件，如接觸器的銜鐵、行程開關(guān)的滑輪臂、按鈕、開關(guān)等。通過反復(fù)彈壓活動(dòng)部件，使活動(dòng)部件動(dòng)作靈活，同時(shí)也使一些接觸不良的觸頭達(dá)到摩擦，達(dá)到接觸導(dǎo)通的目的。
例如，對(duì)于長期沒有起用的控制系統(tǒng)，在啟用前，應(yīng)采用彈壓活動(dòng)部件法全部動(dòng)作一次，以消除動(dòng)作卡滯與觸頭氧化現(xiàn)象，對(duì)于因環(huán)境條件污物較多或潮氣較大而造成的故障，也應(yīng)使用這一方法。但必須注意，彈壓活動(dòng)部件法可用于故障范圍的確定，而不常用于故障的排除，因?yàn)閮H采用這一種方法，故障的排除常常是不徹底的，要徹底排除故障還需要采用另外的措施。
2.1.2 電路敲擊法
電路敲擊法基本同彈壓活動(dòng)部件法，二者的區(qū)別主要是前者是在斷電的過程中進(jìn)行的,而后者主要是帶電檢查。電路敲擊法可用一只小的橡皮錘，輕輕的敲擊工作中的元件。如果電路故障突然排除，或者故障突然出現(xiàn)，都說明被敲擊元件附近或該元件本身存在接觸不良現(xiàn)象。對(duì)于正常電氣設(shè)備，一般能經(jīng)住一定幅度的沖擊，即使工作沒有異常現(xiàn)象，如果在一定程度的敲擊下，發(fā)生了異常現(xiàn)象，也說明該電路存在故障隱患，應(yīng)及時(shí)查找并排除。
2.1.3黑暗觀察法
當(dāng)電路存在接觸不良故障時(shí)，在電源電壓作用下，常產(chǎn)生火花并伴隨著一定的聲響。因?yàn)榛鸹ê吐曇粢话惚容^弱，在環(huán)境光線較為明亮、噪音稍大的場(chǎng)所，常不易察覺，因此應(yīng)在比較黑暗和安靜的情況下，觀察電路有無火花產(chǎn)生，聆聽是否有放電時(shí)的“嘶嘶”聲或“劈啪”聲。如果有火花產(chǎn)生，則可以肯定，產(chǎn)生火花的地方存在接觸不良或放電擊穿的故障。
但如果沒有火花產(chǎn)生，則不一定就接觸良好。因此，黑暗觀察法只是一個(gè)輔助手段，對(duì)故障點(diǎn)的確定有一定幫助。
2.1.4非接觸測(cè)溫法
溫度異常時(shí)，元件性能常發(fā)生改變，同時(shí)，元件溫度異常也反映了元件本身的工作情況，如過荷、內(nèi)部短路等。因此可以用測(cè)溫法判斷電路的工作情況。
2.1.5元件替換法
對(duì)于值得懷疑的元件，可采用替換的方法進(jìn)行驗(yàn)證。如果故障依舊，說明故障點(diǎn)懷
疑不準(zhǔn)，可能該元件沒有問題。但如果故障排除，則與該元件相關(guān)的電路部分存在故障，應(yīng)加以確認(rèn)。
2.1.6對(duì)比法
如果電路中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的相同部分時(shí)，可以對(duì)兩部分的工作情況作一對(duì)比。因?yàn)閮刹糠滞瑫r(shí)發(fā)生相同故障的可能性較小，因此通過比較，可以方便的測(cè)出各種情況下的參數(shù)差異，通過合理分析，可以方便地確定故障范圍和故障情況。例如，根據(jù)相同元件的發(fā)熱情況、振動(dòng)情況、電流、電壓、電阻及其它數(shù)據(jù)，可以確定該元件是否過荷、電磁部分是否損壞、線圈繞組是否有匝間短路、電源部分是否正常等。使用這一方法時(shí)應(yīng)特別注意，兩電路部分工作狀況必須完全相同時(shí)才能互相參照，否則不能比較，至少是不能完全比較。
2.1.7交換法
當(dāng)有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的電氣控制系統(tǒng)時(shí)，可把系統(tǒng)分為幾個(gè)部分，將各系統(tǒng)的部件進(jìn)行交換。當(dāng)換到某一部分時(shí)，電路恢復(fù)正常工作，而將故障換到其他設(shè)備上時(shí)，其他設(shè)備出現(xiàn)了相同的故障，說明故障就在部分。
當(dāng)只有一臺(tái)設(shè)備時(shí)，而控制電路內(nèi)部又存在相同元件時(shí)，可以將相同元件調(diào)換位置，檢查對(duì)應(yīng)元件的功能是否得到恢復(fù)，故障是否又轉(zhuǎn)到另外的部分。如果故障轉(zhuǎn)到另外的部分，則說明調(diào)換元件存在故障；如果故障沒有變化，則說明故障與調(diào)換元件無關(guān)。通過調(diào)換元件，可以不借用其他儀器來檢查其他元件的好壞，因此可在條件不具備時(shí)使用。
2.1.8分割法
首先將電路分為幾個(gè)較為獨(dú)立的部分，弄清期間的聯(lián)系方式，再對(duì)各部分電路進(jìn)行檢測(cè)，繼而確定故障的大致范圍。然后再將電路故障的部分細(xì)分，對(duì)每一小部分進(jìn)行檢測(cè)，再確定故障范圍，繼續(xù)細(xì)分致每一個(gè)支路，最后將故障點(diǎn)找出來。
2.1.9加熱法
當(dāng)電氣故障與開機(jī)時(shí)間呈一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，可采用加熱法促使故障更加明顯。因此隨著開機(jī)時(shí)間的增加，電氣線路內(nèi)部的溫度上升。在溫度的作用下，電氣線路中的故障元件或侵入污物的電氣性能不斷改變，從而引發(fā)故障。因此可用加熱法，加速電路溫度的上升，起到誘發(fā)故障的作用。具體做法是，使用電吹風(fēng)或其他加熱方式，對(duì)懷疑的元件進(jìn)行局部加熱，如果誘發(fā)故障，說明被懷疑元器件存在故障，如果沒有誘發(fā)故障，則說明被懷疑元器件可能沒有故障，從而起到確定故障點(diǎn)的作用。
使用這一方法時(shí)應(yīng)注意安全，加熱面不要太大，溫度不能過高，以達(dá)到電路正常工作時(shí)所能達(dá)到的最高溫度為限，否則可能會(huì)造成絕緣材料及其它元器件的損壞。
2.1.10 短接法
對(duì)于應(yīng)該導(dǎo)通而又未導(dǎo)通的可疑部分，可將其短接以驗(yàn)證其他部分是否正常。其他部分正常，則故障在被短接的范圍內(nèi)。注意，不能越過降壓元器件進(jìn)行短接或多支路互為短接，否則會(huì)產(chǎn)生短路故障或電路動(dòng)作紊亂。
2.2檢測(cè)法
檢測(cè)法是指采用儀器儀表作為輔助工具對(duì)電氣線路故障進(jìn)行判斷的檢修方法。由于儀器儀表種類很多，且有日新月異之勢(shì)，故檢測(cè)法發(fā)展很快，準(zhǔn)確率大大提高，手段也日益增多。但比較常用和實(shí)用的方法仍為利用歐姆表、電壓表和電流表對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量。
2.2.1 電阻法
電阻測(cè)量的原理是：在被測(cè)線路兩端加一電源后，被測(cè)線路流過的電流與其電阻成反比。這樣在測(cè)量回路中串接一電流表，就可以直接在電流表的刻度盤上標(biāo)出電阻的大小。
利用電阻表進(jìn)行測(cè)量，主要判斷線路是否通斷。例如測(cè)量熔斷器管座兩端，如果阻值小于0.5歐姆，就認(rèn)為正常；如果阻值為數(shù)歐，則認(rèn)為接觸不良，需要進(jìn)行處理；如果阻值超過10千歐，則認(rèn)為斷線不通。
2.2.2 電壓法
電路正常工作時(shí)的電流大小，反映了電路的工作狀態(tài)。在電路中串接電流表，即可讀出電路的電流。電流表采用的是靈敏度較高、量程較小的電流表。為了擴(kuò)大電流表的量程，可在電流表上并聯(lián)一個(gè)阻值很小的電阻，從而將電流表量程擴(kuò)大。
由于測(cè)量電流需要斷開線路，將電流表串接到線路中，因此帶來一些使用上的不便，影響了這種方法的使用。但電流法有其他方法所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，就是能確定用電設(shè)備的工作狀態(tài)。
將電流表串接到電路中，然后在不同的地方進(jìn)行短接，即可判斷故障范圍。但不能短路。
2.2.3 電壓法
電路在工作時(shí)，不同點(diǎn)之間的電壓也不同。如果在電壓不同的兩點(diǎn)之間接入一個(gè)電阻固定的支路時(shí)，支路中就會(huì)有電流通過，通過串接在支路中的電流表的讀數(shù)，就可讀出此時(shí)的電壓值。一般直接在刻度盤上標(biāo)出電壓值。
在測(cè)量時(shí)，由于電壓表并聯(lián)于電路中，因此其內(nèi)阻的大小是電壓表的一個(gè)重要參數(shù)。內(nèi)阻越大對(duì)電路的影響就越小，測(cè)量誤差也就越小。
測(cè)量時(shí)，一般先測(cè)電源電壓，然后測(cè)支路電壓。如果兩點(diǎn)之間的電壓不為0，則可以肯定兩點(diǎn)之間不是完全導(dǎo)通的（接觸不良或有一定的阻值）。接觸器線圈兩端電壓為電源電壓而接觸器不動(dòng)作，則線圈回路肯定不通。
2.3 狀態(tài)分析法
任何電氣設(shè)備都處在一定的狀態(tài)下工作，對(duì)狀態(tài)可以簡(jiǎn)單的劃分為：工作狀態(tài)和不工作狀態(tài)，或運(yùn)行狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)。查找電氣故障應(yīng)根據(jù)設(shè)備的不同狀態(tài)進(jìn)行分析，這就要求對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)作更詳細(xì)、更具體的劃分。狀態(tài)劃分的越細(xì)，對(duì)查找電氣故障越有利。
對(duì)于一種設(shè)備或一種裝置，其中的部件和零件可能處于不同的運(yùn)行狀態(tài)，查找其中的電氣故障必須將各種運(yùn)行狀態(tài)區(qū)別清楚。
2.4 類比法
查找設(shè)備故障時(shí)，由于對(duì)故障設(shè)備的特性、工作狀態(tài)等不十分了解，因而通過與同類非故障設(shè)備的特性、工作狀態(tài)等進(jìn)行比較，從而確定設(shè)備故障的原因。這種查找故障的方法，稱為類比法。
2.5 推理法
推理法是根據(jù)電氣設(shè)備出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，由表及里，尋根溯源，層層分析和推理的方法。
推理法又可以分為順推理法和逆推理法。順推理法一般是根據(jù)故障設(shè)備，從電源，控制設(shè)備及電路，一一分析和查找的方法。逆推理法則采用相反的程序推理，即由故障設(shè)備倒推至控制設(shè)備及電路，電源等，從而確定故障的方法。
這兩種方法都是常用的方法。在某些情況下，逆推理法要快捷一些。因?yàn)槟嫱评頃r(shí)，只要找到了故障部位，就不必再往下查找了。
2.6單元分割法
一個(gè)復(fù)雜的電氣裝置通常是由若干功能相對(duì)獨(dú)立的單元構(gòu)成。查找電氣故障時(shí)，可以將這些單元分割開來，然后根據(jù)故障現(xiàn)象，將故障范圍限制于其中一個(gè)單元或幾個(gè)單元。這種方法被稱為單元分割法。
2.7圖形變換法
查找電氣設(shè)備和裝置的電氣故障，常常需要將實(shí)物和圖進(jìn)行對(duì)照。然而，電氣圖形種類繁多，因此需要從查找故障方便出發(fā)，將一種形式的圖變換成另一種形式的圖。其中最常用的是將設(shè)備布置接線圖變換成電路圖，將集中式布置圖變換成分開式布置電氣圖。
設(shè)備布置接線圖是一種按設(shè)備大致形狀和相對(duì)位置畫成的圖，這種圖主要用于設(shè)備的安裝和接線，對(duì)查找電氣故障也十分有用。但從這種圖上，不易看出設(shè)備和裝置的工作原理及工作過程。而了解其工作原理和工作過程是查找電氣故障的理論基礎(chǔ)，對(duì)查找電氣故障是至關(guān)重要的。電路圖是主要描述設(shè)備和裝置電氣工作原理的圖，因而需要將設(shè)備布置接線圖變換為電路圖。
綜上所述，我們可以根據(jù)電氣設(shè)備的故障現(xiàn)象的具體情況，查找出故障原因所在，準(zhǔn)確的排除故障，使電氣設(shè)備能夠正常的工作。
參考文獻(xiàn)
1.齊占偉 編 《電氣控制及維修》 機(jī)械工業(yè)出版社 2001年7月
2.何利民 尹全英 編著 《怎樣查找電氣故障》 機(jī)械工業(yè)出版社 1999年5月
3. 齊占偉 編著 《看圖學(xué)電氣控制設(shè)備故障檢修》 機(jī)械工業(yè)出版社 2005年1月
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)