試析電氣控制中常見低壓電器故障及其檢修方法

侯 聰

神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司公用事業(yè)公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300

1 電氣控制中常見的低壓電器分析

1.1 低壓電器的識別

各種低壓電器共同組成接觸器控制線路。因此，對于一個較為復(fù)雜的電氣控制線路而言，其故障原因大多是由電器故障所引發(fā)的。要想對電器故障進(jìn)行有效排除，首先要對故障位置進(jìn)行確定；要想對電氣故障問題進(jìn)行正確針對，必須了解和掌握這些電器元件。通常來說，低壓電器識別方法主要包括外形識別、型號識別以及安裝位置識別這三種。對于電氣維修技術(shù)人員而言，不僅要熟悉傳統(tǒng)的低壓電器元件，還要在實踐過程中不斷學(xué)習(xí)，了解新型電器元件，便于檢修工作的順利開展。根據(jù)低壓電器元件的型號，可以對其規(guī)格、用途、類型等進(jìn)行識別。一般來說，工作電壓不超過直流1500V、交流1200V的電器被稱為低壓電器。隨著建筑市場不斷完善，低壓電器種類也越來越多，國內(nèi)規(guī)定的低壓電器產(chǎn)品，其型號主要適用于轉(zhuǎn)換開關(guān)、斷路器、接觸器、控制器、控制繼電器、電阻器等十二類電器產(chǎn)品[2]。

1.2 低壓電器的構(gòu)成

過去人們大多將關(guān)注重點放在高壓電器上，對低壓電器較為忽視。隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活對電力資源的需求量也越來越大。在這種情況下，保證電力系統(tǒng)運行安全至關(guān)重要，因此低壓電器在電網(wǎng)中的地位有了較大提升。低壓電器主要由接觸器、繼電器、真空斷路器等元件構(gòu)成，每一個部件看似獨立，但是卻存在密不可分的聯(lián)系，任何一個部件出現(xiàn)問題，都可能對低壓電網(wǎng)的運行安全造成威脅。

1.3 低壓電器特點

相較于普通電器，低壓電器的優(yōu)點主要體現(xiàn)在智能化方面，其基本特點如下：配電系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的高次諧波可通過智能化配電電器消除，有效提升操作精確度；對于電力啟動條件來說，智能化過載電器啟動可靠性更高、適用范圍更廣；通過計算機(jī)管理系統(tǒng)，智能化電器可實現(xiàn)集中配電、控制、調(diào)度和維護(hù)，自動化程度更高；智能化低壓電器能將運行過程中多余數(shù)據(jù)減少，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享[3]。

2 電氣控制中常見低壓電器故障及其檢修方法

2.1 傳統(tǒng)檢測和智能檢測技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電氣控制中低壓電器故障檢測技術(shù)也有了較大完善。過去的低壓電器試驗依靠繼電器進(jìn)行解除控制，現(xiàn)在正逐漸發(fā)展為計算機(jī)控制、PLC控制。手動電器是衡量低壓電器試驗自動化操作水平的重要標(biāo)志。在進(jìn)行上電壽命試驗時，要想確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，依靠傳統(tǒng)的檢測技術(shù)是無法實現(xiàn)的，但是現(xiàn)在可以利用低壓電器試驗技術(shù)，包括參數(shù)采集處理技術(shù)、負(fù)載模擬技術(shù)等，直接獲取低壓電器中的功率因數(shù)、時間常數(shù)以及電源頻數(shù)等各類參數(shù)。在國家電網(wǎng)運行過程中，許多新型智能檢測技術(shù)、檢測設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，大大提高了電器試驗數(shù)據(jù)的采集、處理效率，甚至可以實現(xiàn)電氣特性參數(shù)的瞬時采集與處理。在生產(chǎn)低壓電器設(shè)備元件時，精確的試驗參數(shù)能夠有效提高設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量。隨著智能化技術(shù)的不斷進(jìn)步，還出現(xiàn)了斷路器中電弧故障檢測技術(shù)，該技術(shù)通過分析、比較電路正常電弧與故障電弧之間的差異，能夠在線檢測電流故障，利用斷路器進(jìn)行瞬時保護(hù)，同時具備自動聯(lián)網(wǎng)控制功能，實現(xiàn)了低壓電器設(shè)備檢測水平的大幅度提升，極大地完善了我國電網(wǎng)系統(tǒng)[3]。

2.2 線圈故障檢修

線圈故障是低壓電器常見故障之一。在線圈兩端電壓不變的情況下，電阻與電流呈反比關(guān)系。如果銜鐵處在分離部位，線圈阻抗降到最低，電流通過量達(dá)到最大。當(dāng)鐵芯處于吸合狀態(tài)下，鐵芯與銜鐵之間的距離會縮小，同時線圈阻抗增加。一旦鐵芯完全吸合，電流通過量達(dá)到最低。不管是何種原因，一旦鐵芯與銜鐵之間存在不完全吸合現(xiàn)象，就會有較大電流通過線圈，導(dǎo)致線圈發(fā)熱甚至燒毀。除此之外，線圈匝間短路也會導(dǎo)致其絕緣損壞，當(dāng)局部線圈有短路電流產(chǎn)生時，線圈溫度會急劇升高，最終燒毀線圈。因此，在進(jìn)行線圈檢修時，一般采取重新繞制線圈的方法。如果短路匝數(shù)不掉且接近端頭部位，可以只將損壞線圈拆除，繼續(xù)使用正常部位的線圈，這樣并不會影響電氣設(shè)備性能。

2.3 觸點故障檢修

觸頭故障一般有兩種，即觸電熔焊、觸電過熱。前者主要是由于在閉合狀態(tài)下，觸點有較大電弧出現(xiàn)，導(dǎo)致觸點嚴(yán)重跳動；后者主要是由于觸頭壓力不足、表面氧化或臟污，從而導(dǎo)致其容量低。此時需要認(rèn)真檢查觸點表面的臟污情況、氧化情況，使用汽油清洗干凈觸頭表面，或者利用油光銼、小刀等銼掉銅質(zhì)觸點表面的氧化層。對于銀點氧化層來說，由于其導(dǎo)電性較好，同時可發(fā)生還原反應(yīng)，因此大多不處理這種氧化層。在觸點氧化層處理完畢后，還要仔細(xì)觀察其表面的燒毛情況，一旦存在燒毛情況，需要利用相關(guān)工具進(jìn)行整修。值得注意的是，整修工具可以是油光銼或小刀，但不可以是砂布，無需整修的太光滑。在觸點閉合情況下，需要將觸點內(nèi)部嵌入的殘留砂粒整理干凈，以免出現(xiàn)觸點接觸不良的情況。針對觸點熔焊情況，需要及時更換觸點，尤其是要求其容量足夠。如果低壓電器設(shè)備壓力不夠，可以利用彈簧對其進(jìn)行調(diào)整，直至低壓電器恢復(fù)原有壓力。在調(diào)整結(jié)束后，如果不能恢復(fù)觸點壓力，需要對觸點或彈簧進(jìn)行更換。

2.4 熱繼電器故障檢修

熱繼電器故障一般包括三種，即熱元件燒斷、熱繼電器誤動作和不動作。第一，熱元件燒斷。如果電動機(jī)無法啟動，或者在啟動過程中出現(xiàn)聲音，一般是由于熱元件燒斷造成的。造成這一故障的主要原因為：熱繼電器動作太快，或者出現(xiàn)負(fù)載短路現(xiàn)象。此時需要將電源及時切斷，對電路進(jìn)行檢查并將短路故障排除，更換新的熱繼電器，并對新設(shè)備的整定值進(jìn)行重新調(diào)整；第二，熱繼電器誤動作。造成熱繼電器誤動作的原因包括：熱繼電器整定值過小，還沒有過載就開始啟動；對熱繼電器操作太快，導(dǎo)致電流經(jīng)常沖擊到熱元件；熱繼電器使用場所內(nèi)存在振動、沖擊強(qiáng)烈的情況，導(dǎo)致其動作構(gòu)件松動；第三，熱繼電器不動作。造成這一故障的主要原因為：熱繼電器整定值過大，造成過載時間較長，此時需要在負(fù)載工作電流的基礎(chǔ)上，對整定電流進(jìn)行合理調(diào)整。當(dāng)熱繼電器使用時間較長時，需要對其進(jìn)行定期校驗，確保其動作可靠。

2.5 時間繼電器故障檢修

空氣阻尼式時間繼電器在電氣控制系統(tǒng)中較為常用，延時不準(zhǔn)確是該類型時間繼電器經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題。造成這一故障的主要原因包括：在拆卸和重新組裝空氣室的過程中，由于密封工作沒有做好，導(dǎo)致漏氣現(xiàn)象出現(xiàn)，從而縮短動作延時，甚至造成不延時。在這種情況下需要對空氣室進(jìn)行重新裝配，及時更換老化或者損壞的橡皮膜，做好密封工作；在設(shè)備拆裝過程中，空氣通道內(nèi)部進(jìn)入灰塵或其他雜物，阻礙空氣隧道的暢通性，從而延長時間繼電器的動作延時。此時需要將空氣室拆開，將其中的灰塵清理干凈，即可有效排除故障。

2.6 速度繼電器故障檢修

如果反接制動時電動機(jī)無法制動或者停車，可能是由于膠木擺桿斷裂、觸點接觸不良等原因造成的，此時需要更換膠木擺桿，并對觸點進(jìn)行故障檢修。

2.7 軟啟動器故障檢修

軟啟動器常見故障如下：第一，未按照正確順序操作啟動方式，其正確的供電順序應(yīng)當(dāng)是先主電路，后控制電路；第二，電機(jī)接線端子部位和電源線之間的連接出現(xiàn)松動或者脫落，導(dǎo)致接觸不良；第三，整定值過小，導(dǎo)致保護(hù)裝置產(chǎn)生誤動作；第四，控制線路存在接觸不良的問題。

2.8 變頻器故障檢修

調(diào)試人員應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定步驟調(diào)試變頻器，對變頻器各項功能參數(shù)、負(fù)載工藝要求等進(jìn)行充分理解，并做好參數(shù)設(shè)置工作。對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行全面考慮，盡量確保調(diào)試工作一次成功。具體措施包括：第一，對變頻器面板上的運行停止鍵進(jìn)行手動操作，對電機(jī)停止過程與變頻器監(jiān)視狀況加以觀察，以免出現(xiàn)異常；第二，在電機(jī)啟動及停止階段，如果變頻器產(chǎn)生過流保護(hù)動作，需要對加速時間及減速時間進(jìn)行重新設(shè)定；第三，如果以上兩個步驟仍無法解決變頻器故障問題，可以根據(jù)實際情況，將最大電流保護(hù)值適當(dāng)增加，保護(hù)余量至少要留出10%～20%。

3 結(jié)語

綜上所述，要想確保電氣控制系統(tǒng)運行正常、提高供電可靠性及安全性，必須對低壓電器故障進(jìn)行及時檢修。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電氣控制中的低壓電器故障檢修技術(shù)也有了較快發(fā)展，檢修人員應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的低壓電器故障檢修經(jīng)驗、檢修技術(shù)，并將其合理應(yīng)用到實際工作中，切實保障低壓電器的運行安全、運行穩(wěn)定，運用理論知識解決實際難題，并且在實踐中豐富理論知識，推動低壓電器智能化、現(xiàn)代化發(fā)展，維護(hù)我國用電安全。