电气开关故障原因及保护措施概述

匡燕

【摘 要】电气开关是现代生产过程中常见的电源装置，保障电气开关的安全性及有效性十分重要。本文从开关电源的基本原理为研究的立足点，针对当前电气开关常见的故障原因进行了分析研究，并针对这些故障，给出了相应的电气开关保护措施，希望能够为电气开关的安全使用提供帮助。

【关键词】电气开关;故障原因;保护措施

引言

随着科学水平的发展及进步，电气开关的种类及应用范围在不断拓展，为了能够更好的发挥电气开关的使用价值，应当在日常的各类检查当中及时发现问题及隐患，避免由于电气开关故障所带来的系列风险，谨防电气系统故障，控制由于电气开关故障问题所造成的经济损失，为企业的安全运营提供有力保障。

1开关电源原理

1.1开关的主电路

开关的主电路的原理主要包括以下内容：输入滤波器、整流和滤波、逆变以及输出整流和滤波。其中，输入滤波器在开关主电路当中充当这净化作用，能够对电路当中存在的杂波进行有效过滤，达到提升电能质量，确保进入公共电网的电波不存在杂波的效果。而整流和滤波是整理电流过滤电波的过程，用于处理转化电网当中的交流电，使其转化为直流电，为后续的电力转化及应用做铺垫。逆变的过程同样是交流电与直流电之间的转化，所谓逆变刚好与前一过程相反，是将直流电转化为交流电，是电气开关电源得以实现的关键。最后，电能经过多重处理之后，即可输出整流和滤波，也就是结合实际所需，为电力系统提供较为安全、稳定的直流电。

1.2控制电路

为了实现对电流的控制，应当对电流输出端口的电力样本进行收集，而后结合该电气系统的实际需求，以及目前我国对于电器开关输出电流的规定，进行科学的比对。随后，使用电流逆变器，对输出电流的频率及脉宽进行调整，使之能够符合相关标准及要求，确保输出电流具有稳定性。在后续的电路控制当中，即可使用前期测试当中的数据作为参考值，对电路整体进行控制，保护整个电气系统稳定运行。

1.3辅助电源

除了开关的主电路之外，辅助电源在整个体系中也发挥着重要作用，其能够实现的主要功能是为所有单一电路提供不同要求的电源。电气开关反复操作使用的过程中，接通之后有电流通过，这时输入的电源能够通过开关及滤波电路实现负载，为负载的实现提供实际电能支持。当电源开关关闭之后，断电输入相同的电力，电源将会不再提供电能支持。就这一现象看来，电源不能始终进行持续供能，因而需要辅助电源来提供帮助，为不同情况下的电气系统提供稳定的电力支持。当加入辅助电源之后，开关打开后会存储一定的电能，为负载释放所存储的能量。

2电气开关故障的主要原因

2.1开关的触头过热

首先，常见的电气开关故障的原因就是高温问题，其中触头过热会导致接触压力过低，开关对于触头的要求较高，当触头在高温的影响下很可能会出现一定的形变甚至出现损坏或其他问题，从而导致触头的压力下降，进而引发系列问题。其次，开关的触头过热，会造成触头的表面发生氧化反映，开关的工作环境使得其在工作的过程当中容易由于电磁、高温等因素的影响，出现氧化反映，并产生多种类型的氧化物，在电气开关的后续使用当中，氧化物会使触头部分的电阻值升高，进而再次提升触头部分的温度。而且，电气开关的触头表面容易积累灰尘、污垢，在经过长期的使用之后，这些杂质也会加大触头部分的电阻，容易导致高温问题。最后，在开关的工作过程当中，触头部分的使用频次较高，容易出现磨损情况，在触头的磨损不断增加之后，也会使得压力降低，从而产生发热现象。

2.2电气设备接地与地网之间的连通问题

当前不少电气设备存在接地和地网不同以及连通不良等问题，这些电器设备当中，几乎都有多种类型的电气开关，包括变压器、隔离开关等等。工作环境方面的因素，导致线路对于连通等方面的要求较高，在当出现线路连通问题之后，很容易出现短路现象，进而导致系列危险隐患，严重威胁到企业的财物及人员安全。

2.3开关灭弧系统故障

导致开关灭弧系统故障的原因包括灭弧罩出现受潮或碳化等问题，或者是由于磁吹线圈出现了短路。首先，当前国内各类电气系统当中常用的灭弧罩的主要组成成分为纤维板和石棉水泥板，在长期的使用当中，很可能会出现受潮问题，当灭弧罩受潮使用时，期绝缘性会远不及干燥状态，且灭弧时间也会被延长。此外，灭弧罩本身的材质其实具有可燃性，若其处在高温环境当猴子那个，可能会出现碳化现象，形成炭制电桥物质，使得灭弧罩无法正常发挥作用。最后，磁吹线圈是通过空气绝缘的方法进行工作的，没有使用到绝缘材料，当磁吹线圈发生形变或积累灰尘等异物之后，绝缘的效果降低，会导致磁吹线圈出现短路，使得开关灭弧的性能下降。

3电气开关的保护措施

对于不同种类、处在不同工作环境当中的电气开关而言，在开关保护时的侧重点和预警措施存在一定的差异性，应结合实际情况选择有效的保护措施。当前常用的开关电源保护措施主要为预警系统，包括灯光报警和声音报警两种，都能反映出故障位置，为及时排障提供支持。除了报警系统之外，在设计电源保护措施时，也应本着简洁实用的基本原则，为后续的检修工作做好铺垫。

3.1浪涌电流电路的保护措施

当前较为常见的开关电源的输入电路通常为电容滤波型整流电路，这种线路在连通之后，最开始没有电压，充电之后会产生浪涌电流，因而称为浪涌电流电路。浪涌电流过大时，很可能会使得输入熔断器和合闸开关触点出现烧损，影响开关的正常使用。当前常用的保护措施为：热敏电阻保护法、晶闸管保护法和继电器保护法。

3.2开关电源过电压保护措施

稳定的电源电压能够保障稳压器的正常工作，确保各个元件都能处在较为较为适宜的环境当中，开关电源的过电压保护能够为电源开关提供更为稳定的过电压，降低可能出现的各类故障，具有使用的重要性和必要性。

3.3加强巡检工作

介于电气开关所处的工作环境，以及其中存在的一些特殊元件等方面的因素，想要实现对电气开关的有效保护，应当结合科学的巡视检查进行。电气开关可能出现故障的部位及因素较多，需要结合常见故障原因进行定期巡查，并根据开关的使用情况进行抽查及不定期排查，当发现故障或故障隐患之后，应当及时进行維修和更换，以确保电气开关及整个电气系统能够安全稳定的运行。

结语

综上所述，当前我国的生产水平不断提升，与电气系统的持续升级之间具有直接的联系。为了保障电气系统整体的安全稳定运行，应结合当前电气开关常见的故障类型及成因，进行排障处理，通过确保电气开关正常使用，实现对整个系统的有效保护。电气行业也应积极探索新型的设计及安装技术，不断降低出现故障出现的可能，降低并排除安全隐患。

参考文献：

[1]张庆华，王云洁，张磊.隔离开关常见电气故障及查找分析[J].电工电气，2017（08）：74-76.

[2]宋杰.发电厂电气开关设备故障分析及对策[J].现代物业（上旬刊），2014，13（08）：58-59.

[3]祝红亚.电气开关故障的检查和处理[J].科技创新与应用，2014（18）：228.

[4]叶子.10kV开关柜电气故障分析与处理[J].企业技术开发，2011，30（21）：60-61.

（作者单位：江苏南瑞泰事达电气有限公司）