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电气设备故障诊断实用方法
殷乔民  殷晓莹   

分析方法为第一,根据原理细分析。
开路方法为第二,甩开可疑故障处。
短路方法为第三,线路某处导线连。
切割方法为第四,切割分区缩可疑。
替代方法为第五,怀疑元件换新的。
对比方法为第六,正常设备相对求。
菜单方法为第七,罗列原因逐一剔。
再现故障第八法,重新合闸细观察。
扰动方法为第九,人为扰动捉故障。
 
 
一、在进行电气设备故障排查前的准备工作:
1.应先了解设备的运动形式,对电气提出的要求,弄懂并熟练掌握设备的电气工作原理,并比较该设备的电气控制特点,是排除故障非常重要的基础。
2.了解各电气元件在设备的具体位置及线路的布局,实现电气原理图与实际配线的一一对应,是提高故障排除速度的基础。做到这一点,可以对设备有一个进一步的了解,并且在排除故障测量时,能选择有效的测试点,防止误判断,以迅速判断、缩小故障范围。
3.一般情况下,以设备的动作顺序为排除故障进分析、检测的次序。以这为前提,先检查电源,再检查线路和负载;先检查公共回路,再检查各分支回路;先检查控制回路,再检查主回路;先检查容易测量的部分(如果电气箱内),再检查不容易检测的部分(如设备上的器件)。
4.常见电气的故障分类,参考图1:
5.当一台电气设备较复杂的控制系统发生故障,初步感官诊断故障病因有两个以上,且均属隐性故障时,不要急于乱拆乱查,可综合应用以下常用电气设备故障诊断方法排除故障。
 
二、电气设备故障常用排查方法:
以下常用方法,可以单独使用,也可以混合使用,应结合具体情况灵活运用。
 
1.直接检查法:在了解故障原因或根据经验经常出现故障几率较高、再就是一些特殊故障,可以直接检查所怀疑的故障点。
2.分析法。根据电气设备的工作原理、控制原理和控制线路,结合初步感官诊断故障现象和特征,分析故障原因,确定故障范围。分析时,先从主电路入手,再依次分析各个控制回路,然后分析信号电路及其辅助回路。分析时要善用逻辑推理法。如一台交流弧焊机配50m电焊线,由于焊接工作地点在电焊机附近,没有把整盘电焊线打开,只抽出一个线头接在电焊机二次侧上。试车试验时,电流很小不能起弧。检查电焊线,发现接头处正常完好,电焊机的二次侧电压表指示空载电压为70V。最后把整盘电焊线打开拉直,试车正常。其实道理很简单,按照电工原理,整盘的电焊线不打开,就相当于一个空心电感线圈,必然引起很大的感抗,使电焊机的输出电压减小,不能起弧。
3.开路法。甩开与故障疑点连接的后级负载(机械或电气负载),使其空载或临时接上假负载。对于多级连接的电路,可逐级甩开或有选择地甩开后级。甩开负荷后可先检查本级,如电路工作正常,则故障可能出现在后级;如电路工作不正常,则故障在开路点之前。此法主要用于检查过载、低压故障,对于电子电路中的工作点漂移、频率特性改变也同样适用。判断大型设备故障时,为了分清是电气原因或是机械原因时常采用此法,如锅炉引风机就可以脱开联轴器,分别盘车,同时检查故障原因。
4.短路法。把电气线路的某处或某一中间环节用导线跨接,此法主要适用于检查高频电路、低电压、小电流回路,也可检查电路中某一环节是否通路。检查高频电路时可把某级输人端短接,看干扰是否消除,以判断故障在短路点之前还是之后;对于某中间环节是否通路,则可用短接线或弯路电容跨接,如短接后即恢复正常,则故障就在该环节。注意:必须确定短接时不会造成短路和短接后的一旦工作,不会造成危害。禁止带电短接,一般初学者不宜采用。
5.切割法。把电气上相连的有关部分进行切割分区,以逐步缩小可疑范围。如查找10kV中性点不接地系统的单相接地故障和直流系统接地故障,通常先采用逐条拉开馈线的拉路法,拉到某条馈线时接地信号消失,则接地点就在该条馈线内。除整个系统普通性绝缘下降情况外,拉路法往往能较快地查找出故障线路。而对于查找某条线路具体的接地点,或者对于查找故障设备的具体故障点,可以采用切割法。查找馈线的接地点,通常在装有分支开关或便于切割的分支点做进一步切割,或根据运行经验重点检查薄弱的环节;查找电气设备内部的故障点通常是根据电气设备的结构特点,在便于分割处作为切割点。
6.替换法。在怀疑某个器件有故障、但不能确定,且有代用件时,可替换试验(用正常完好的电器元件或零部件替换),以确定故障原因和故障部位,看故障是否可排除。如插件、嵌入或继电器等进行详细检查往往比较麻烦,而用替换法则简便易行。对于某些电子零件,如晶体管、晶闸管等,用普通的检査手段往往很难判断其性能(如热稳定、高频特性、大电流伏安特性等)好坏,用替换法同样简便易行。若替换有怀疑的电器元件或零部件后设备即恢复正常,则故障就出在该电器元件或零部件;如仍不正常,则可能是其他原因。采用此方法时,注意用于替换的电器应与原电器规格、型号一致,导线连接要正确、牢固,以免发生新的故障。
7.对比法。对比法即把故障设备的有关参数或运行工况和正常设备进行比较。某些设备的有关参数还能从技术资料中查到,设备中有些电器零部件的性能参数在现场也难于判断其好坏,有条件时(多台同类电气设备)即可采用互相对比的办法,参照正常的设备进行调整或更换。例如,数条线路公用一个电源,只要有一条线路正常工作,就说明其他线路的电源正常;两地控制线路中,有一处控制正常,则说明电源、负载及公共线路一定没有问题。
8.菜单法。根据故障现象和特征,将可能引起这种故障的各种原因顺序罗列出来,然后逐个查找和验证,直到确诊出真正的故障原因和故障部位。
9.电阻法:通常是指利用万用表的电阻挡,测量线路、触点等是否通断的一种方法,有时也用万用表或电桥测量线圈的阻值是否符合标称值,也用兆欧表测量相与相、相与地之间的绝缘电阻等。测量时,要注意选择量程(一般测量通路时,选择较低档位);要较表;要注意有没有其他回路,以免引起误判断;更要注意严禁带电测測量,这是一种常用的方法。
10.电压法:是指利用万用表相应的电压挡,测量电路中电压值的方法,通常测量时,有时测量电压、负载的电压,也有时测量开路电压,以判定线路是否正常。测量时要注意表的挡位,选择合适的量程,测量直流电时,要注意正负极性。这也是一种较常用的方法。
11.电流法:即通过测量线路中的电流是否符合正常值,以判定故障原因。弱电回路,常采用将电流表或万用表电流挡串接在电路中进行测量,强电回路,常利用钳形电流表检检测。
12.仪器测试法:借助各种仪器仪表测量各种参数,如用示波器观察波形的变化,以便分析故障的原因。多用于弱电线路中。
13.调整参数法:有些线路中元器件无损坏,线路接线良好,只是由于某些物理量(如时间、位移、电流、电阻值、温度反馈信号强弱等)调整的不合适,而使系统不能正常工作,这时应根据电气工作原路及设备的具体情况进行调整。
14.再现故障法。接通电源,接下启动按钮,让故障再次出现,以找出故障所在。再现故障时,主要观察有关继电器和接触器是否按控制顺序进行工作,若发现某一电器的工作不对,则说明该电器所在回路或相关回路有故障,再对此回路进行进一步检查,便可发现故障原因和故障点。
15.扰动法。对运行中的电气设备人为加以扰动,观察设备运行工况的变化,捕捉故障发生的现象。电气设备的某些故障并不是永久性的,而是短时间内偶然出现的随机性故障,要诊断此类比较困难。为了观察故障发生的瞬间现象,通常采用人为因素对运行中的电气设备加以扰动,如突然升高或降压,增加负荷或减少负荷,外畑干扰信号等。

注:上文摘自《电气故障快速诊断口诀200例》,内容有调整补充。

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