电气控制系统故障分析诊断及维修技巧解析

李吉兵 杨眉

【摘 要】电气控制系统能正常运行，是电气自动化发展的基本保障。虽然电气控制系统故障多种多样，引起故障的原因也不同。所以在进行故障检查时，一定要根据实际情况采取合理的办法，只有实现理论与实际相结合，才能达到最好的结果。本文介绍电气控制系统常见的几种故障，并对故障诊断及维修技巧进行了详细分析。

【关键词】电气控制系统；故障分析；诊断；维修

0引言

随着现代高新科技的快速发展，电气自动化控制已经进入人们生活的每一个方面，并且成为了人们生活必不可少的一部分。为了确保电气控制系统安全运行，对于系统可能出现故障要尽早掌握。在电气控制系统设计阶段，对于可能产生的故障便已形成初步认识，这些复杂的故障情况可能引发系统中的电流、电压、频率等因素产生变化，甚至严重干扰电气系统正常运行。如果缺乏相关检修方法与维修手段，那么想要维持电气系统持续工作是非常困难的，因此电气控制系统日常运行时，不但要掌握故障产生的可能性，还要逐步建立起完善的保护环节以及检修方法，这样才能让系统中的电网、低压设备、电机等一系列设备安全工作。

1电气控制系统故障

1.1 常见故障分析

有一些典型的电气控制系统故障可以为我们带来启示，从中获取故障检修经验，避免系统因故障更产生严重后果。引发电气控制系统故障的原因有许多，绝大多数体现在设计上的错误，以及设备安装质量低、设备自身缺陷等，常见的几种系统故障为：（1）过负载。过负载故障体现为电气控制系统中的电机电流超过了额定电流，引发电机过负载故障诱因有很多，例如负载、电压骤然大幅度增高、电机缺相运行等。（2）形式不同的短路。短路故障包括两相短路、三相短路、一相接地短路以及电机或变压器一相绕组中的匝间短路等。（3）过电流。过电流指的是电器元件或电动机超过了限定电流的运行状态，通常比短路电流要小，很少超过6In，过电流故障的原因多来源于错误的起动及负载转矩过高等。（4）电源缺相。交流异步电动机在常规工作当中，因为三相电源包含的一相熔断器熔断所引发的电动机缺相运行。

1.2 故障的危害

想要真正了解电气控制系统故障，其发生后的危害也有必要了解。（1）电气控制系统在正常运行中，绝缘破损或者接线错误及负载短路后，短路时形成瞬时故障电流可激增到额定电流的数十倍以上，使配电线路或电气设备因过流所生成的电动力而遭到损毁，甚至造成火灾。（2）电流过大不仅会中止电器控制系统，还可能让电气设备遭到损坏，进而引起电动机转矩过大，让机械转动部件破损。（3）交流异步电动机在缺相电源低速运行或堵转时，其产生的定子电流十分强劲，遇到故障会让电动机绕组烧毁。（4）电气控制系统发生故障还可能导致电网电压降低，直接波及到其他设备或用户，让正常工作与生产遭到破坏，严重时会使配电系统彻底瘫痪。

2 电气控制系统故障的维修技巧

2.1 电气保护装置

电气控制系统中一般都有电气保护装置，如果电气控制系统出现故障，保护装置就会及时将发生故障的环节与未出现故障的环节隔离开来，以保证电气控制系统中其他设备的安全，防止故障的进一步扩大。如果电气设备出现不正常的工作状况，电气保护装置就会发出信号，及时处理可能发生的故障，保证电气控制系统运行的安全、稳定。

2.2 测量法

测量法顾名思义，是使用电笔、电压表等检验仪器，将整个控制电路进行分段，然后逐段进行测量。这种方法是电路维修人员要掌握的基本方法之一，同时它也是寻找故障最有效的方法。测量法的维修检测方式是测量电阻，当维修检测人员怀疑电气控制线路中有接触不良、不能稳定工作、电气控制线路的线圈有脱、松或者断线短路等情况的时候，可以使用万用表检测工具对电气控制路进行测量，从而快速的确定到电气控制线路故障位置。

2.3 运用计算机自动化系统维修

电气控制系统中的电气元部件、线路和电机等都在机器设备内部，停产检测维修损失很大。因此，当前电气控制系统中往往采用计算机自动化系统来代替人力进行生产調整和电气控制，而在维修过程中，很多地区的电气控制系统往往采用计算机实时检修，电器设备的电压数值通过计算机终端反映给维修部门和维修人员。在维修过程中，维修人员要学会运用计算机控制软件来调取电气控制元器件的电压数值、了解设备运行的日志，及时能够调取到电气元器件的历史故障和维修记录，从而能够对于电气控制系统的运行情况和维修过冲能够心中有数，方便维修人员开展综合的电气设备的维修工作。

2.4 逻辑分析法

逻辑分析法主要依据的是整套电气控制回路中每一个控制环节的工作原理与工作顺序及每一个部件之间的联系，根据故障的现象进行具体的分析，以最快的速度找到故障地。逻辑分析法看似复杂，但是实际操作起来还是很简单的。它能够帮助维修人员将复杂的电路问题简单化，避免了工作人员因盲目进行检测而浪费大量时间，检测速度快且准确。在使用逻辑分析法的时候，首先要保证对维修的电气控制线路完全熟悉，而且要做到准确无误。这就需要对控制电路中的每一个元件进行检测，然后判断故障点在哪里。这种方法较为繁琐，检修时间长，工作量大，比较适合一些复杂的电路检修工作。

2.5 电气控制系统主动检修

（1）短路检修。短路具有瞬动特性，发生与发生过程极为迅速，所以日常电气系统维护中主要检查短路保护是否正常，需要做到短路发生时马上能够切断电源。检修重点在于熔断器和低压断路器这两个短路保护装置，在一般电气控制系统设计中，三相供电系统会对应三相短路保护，假设系统主电路容量不高，那么该电路中的熔断器可同时设置为短路故障的保护装置，如果主电路容量高，那么设计一定会为控制电路单独设置短路保护熔断器。在电气控制系统正常运行中，电动机会频繁启动以及正反转，如遇过大电流会导致电动机转矩加大进而造成机械转动部件损毁，在检修电机的过程中可直接为主回路串联过流继电器线圈，常闭触头串联在接触器控制回路中可发挥出过流保护装置，过流保护主要应用于起动时间较长的大容量电动机和绕线转子异步电动机控制系统中。

（2）状态检修。状态检修的模式就是以状态为基础，是相对于事后维修而提出来的一种检修方法。状态的好坏主要是通过被检修的设备呈现的状态参数不同的变化而反映出来的。在状态维修中，每一台电力电气设备都会有一套检修的方法。检修可以定期也可以是不定期的，是比较灵活多种多样的。电力电气的设备如果出现故障，是可以进行预测的。所以状态维修是比较周密和有针对性的，可以使维修的效率得到提高减少一些不必要的成本。

2.6 日常保养与维护

对电力设备的日常保养与维护则是对整个电力系统中发电机、电缆等所有电力设备的日常保养与维护，这些硬件设备作为消耗品都有一定的使用寿命，为了避免因使用过度而导致电力故障的出现，工作人员必须要定期对电力设备硬件进行保养与维护，为整个电力系统的安全运行提供保障。

3 结束语

随着经济的发展和科技水平的提高，我国电气行业也得到了极大地发展。电气控制系统的安全性以及可靠性是电气工程中的两个重要指标。在电气控制系统的设计阶段，应充分考虑到电气控制系统可能出现的各类故障，并制定相应的预防以及处理措施。在电气控制系统的运行维护阶段，应及时查找及排除出现的各类故障，保证电气控制系统的正常运行。

参考文献：

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