電工技術實訓常見故障探析

潘劍鋒

（凱里市第一中等職業學校，貴州 凱里 556000）

電工專業是各領域發展的基礎內容，具有良好的發展前景，就業條件好，吸引眾多學生報考電工專業。又因為電工專業具有理論與實踐相融合的特點，所以電工技術實訓在整個電工專業教學中承擔重要角色，負責引導學生提升實踐能力，提高理論知識吸收水平。但是，電工技術實訓會出現一些故障問題，影響實踐教學效果，需要對其開展系統性研究。

1 電源常見故障分析

電工技術實訓中的電源常見故障，可以細分為電壓源、電流源、三相交流電源三種故障。

1.1 電壓源

故障分析：在驗證電路疊加定理與戴維南定理實訓活動中，有電源疊加、等效簡化等操作需求，在實訓過程容易出現電壓數據異常情況，例如可調電壓電源的電壓值難以調節，或是無法穩定供電，獲得電壓數據不準確。可能是實訓人員誤操作，比如將導線兩端直接與電壓源兩端進行連接，造成短路現象，電流不會通過后續線路，造成電力資源無法正常供應。也有可能是可調電壓電源使用時間過長，產生一定程度的磨損、老化，造成其內部可調電阻出現接觸不良等情況，無法使用調節旋鈕，將可調電壓電源的電壓準確調節。

排查方案：針對電壓源故障，實訓人員需要先對可調電壓電源的供給電壓進行檢查。使用萬用表直流擋可以檢測到電源兩端的輸出電壓，則排除電源自身故障問題，再檢查顯示屏電路能否正常工作；如果檢測出電源兩端輸出電壓的不正常現象，需要對保險管、內部電路做進一步排查，檢查電源內部是否正常，是否出現可變電阻器接觸不當或斷路問題。確認是使用時間過長，產生可調電壓電源的老化問題，則要及時更換新可調電壓電源，繼續本次的實訓活動[1]。

1.2 電流源

故障分析：對于電工技術實訓的直流電源故障，會表現出直流電源無法啟動，或是輸出電壓不正常，造成連接直流電源的外部電路接收不到足夠的電力資源，無法正常運行。出現電流源故障，可能是電流源自身存在短路情況，或者外部電路對電流源產生過大的負載，輸出端子和連接線連接中斷也會表現相同故障現象。

排查方案：先對外部電路進行檢查，分析是否電路短路、電路電阻數值是否過大、電路是否長時間保持開路狀態，再對開關狀態進行檢查，詳細觀察輸出端子和連接線的連接情況。可以對外部電路做二次組裝，進一步排查電流源故障。也可以關閉電流源，時間控制在5min，等到內部寄存器恢復到初始狀態后，再將本次電工技術實訓使用的外部電阻連接在電流源兩端，檢查電流源是否恢復正常狀態。這種方式也可以讓電路保持正常的開路狀態，避免下次出現同樣故障問題。

1.3 三相交流電源

故障分析：在調制三相交流電源過程中，容易產生三相電壓缺相故障，只輸入兩相電壓或一相電壓，造成三相交流電源難以持續、穩定的輸出電壓值，外部連接負載也無法保持正常運行狀態。出現這種故障問題，可能是供電線路電源線出現一路或兩路短路、斷路情況，即三相交流電源自身出現故障，造成缺相故障。如果插座與插頭沒有充分連接，或是變壓器故障，則會讓一路線路出現斷路故障。如果沒有正確連接電流表，即以串聯形式連接在線路的電流表，此時以并聯形式連接在線路中，會造成線路發生短路故障，保險絲熔斷[2]。

排查方案：首先檢查保險絲是否熔斷。如果已經熔斷，則證明當前線路存在短路問題，需要先確認并解決短路原因后，更換保險絲，恢復正常線路運行；其次對連接負載的導線、開關、線路等進行檢查，是否出現連接松動現象。如果有連接松動情況，則要更換新導線進行修復；最后對三相交流電源、變壓器進行檢查，可以使用萬用表對三相交流電源相間電壓進行檢查，分析具體問題線路，并展開相應的修復工作。

需要注意，使用三相交流電源連接燈泡組時，需要以電路設計方案準確連接。在進行連接操作時，要讓開關保持斷開狀態，避免出現帶電操作情況，保護實訓人員人身安全。完成線路連接作業后，需要對線路連接情況逐一檢查，保證線路負載保持平衡狀態，并讓燈泡組擁有相同的并聯狀態，再接通電源，開始后續的實訓內容。如果線路負載不平衡，或者燈泡組并聯不一致，會導致三相交流電源中的某一相電壓、電流數值超過閾值，造成負載燒毀、線路短路等次生問題。

2 可變電阻器常見故障分析

故障分析：作為電工技術實訓中使用頻率最高的實訓器材，可變電阻器需要以實訓設計，對電路支路電阻阻值進行調節，可能出現調節后，電阻阻值無變化的故障。因為可變電阻器設計結構要比普通電阻更為復雜，所以出現故障現象也存在多種情況。比如，可變電阻器使用時間過長，導致其產生較為嚴重的磨損情況，在滑動過程中可能會出現動片與碳膜接觸不良，造成兩者接觸電阻趨于無限大。如果可變電阻器在過去使用中出現短路故障，和其連接的保險管可能被燒壞，也會出現電阻無窮大的故障，導致電阻無法使用常規方式進行調節。如果碳膜表面出現破損情況，或是內部被燒壞，即使再調節動片，也無法對電路支路的電阻阻值進行調節。如果在可變電阻器表面上存在例如水滴、灰塵等雜物，則會讓接入線路的電阻受到影響，進而造成電路短路故障。排查方案：針對可變電阻器故障，可以使用歐姆表進行檢測。先使用歐姆表對可變電阻器的兩個引腳間電阻值進行測量，將歐姆表讀數與可變電阻器最大阻值進行對比，再使用歐姆表隨機測量動片和定片間的電阻值。當動片沒有移動到測量定片一側的端子處，此時動片和定片間的電阻值應該大于零。當歐姆表讀數為0，則證明此時可變電阻器出現損壞情況，動片和測量的定片中間存在短路故障；如果歐姆表測量動片和某一側的定片間讀數超過標稱阻值，則證明動片和測量一側的定片中間存在開路故障。除這種測量方式外，也可以將定片連接在歐姆表的一端，將動片連接在歐姆表的另一端，緩慢對動片位置進行調節，并觀察此時的歐姆表讀數是否跟隨動片位置變化，從初始的0 逐漸增加至最大阻值。如果歐姆表讀數可以跟著動片移動，均勻增加至最大阻值，則證明可變電阻器可以正常工作；如果不能均勻增加，或者無法增加至最大阻值，則證明可變電阻器內部存在故障，使用新的可變電阻器進行替換即可。

3 燈管常見故障分析

故障分析：日光燈電路由供給電力資源的電源、控制啟動停止的開關、燈管、鎮流器、啟輝器等，通過串聯方式構成。鎮流器負責對日光燈電路電壓進行穩定控制，確保燈管可以在恒定功率情況下持續工作，起到提升燈管使用壽命的效果。啟輝器負責對燈管燈絲進行預熱處理，從而正常點亮燈管。在日光燈電工技術實訓中，需要根據燈管是否可以正常點亮，判斷實訓人員是否完成本次實訓。如果在閉合開關后，日光燈燈管并沒有亮起，證明日光燈內部電路出現斷路故障。

排查方案：首先，對日光燈的線路、插座連接情況進行檢查，觀察連接是否牢固，是否出現連接松動或是接觸不良等情況；再對電線絕緣皮進行檢查，觀察內部金屬絲是否保持正常狀態，或者出現變形、斷裂等情況。建議將燈管插座、導線進行拆卸，再次連接，啟動開關，觀察燈管是否點亮，進而排除接觸不良故障。再使用萬用表，對日光燈導線內部進行檢查，分析導線是否出現斷裂情況，檢查保險管是否被燒壞、燈管燈絲是否熔斷。如果出現問題，則要對保險管、燈絲進行更換，或是重新更換新的日光燈即可[3]。

4 電流表常見故障分析

故障分析：電流表是電工技術實訓使用頻率較高的儀表，主要用于測量電路支路電流數值。常見故障是電流表無法顯示讀數，或是按鍵失靈。實訓人員將無法獲得準確的電流數據，也容易出現電路短路現象，對電流表等儀表或電路造成毀壞，增加電工技術實訓成本。

排查方案：當電流表無法正常顯示讀數時，要根據接入電路的電壓表，進行綜合性的故障分析：當電流表沒有顯示讀數，但是電壓表可以正常顯示讀數，證明電流表接線柱正負極存在接錯情況，或是實訓人員沒有正確選擇電流表量程，導致電路真實電流數值大于此時電流表的最大檢測值，進而影響電流表無法正常顯示當前的電路電流數據。這個時候需要實訓人員立刻將電源切斷，如果保持長時間過大電流流經電流表，不僅會對電流表造成損傷，還會出現電流表損壞情況；如果調整電流表量程，在小量程情況下可以獲得正常電流數據，但是調整到大量程后，無法實現正常讀數，有可能是電流表內部和大量程連接的電阻存在問題，造成大量程無法正常使用。可以通過更換電阻、檢查電阻焊接情況等方式，再調整到大量程，檢查電流表是否可以正常讀數；如果無法正常控制電流表按鍵，無法做出復位動作，可能是電流表內部的彈簧出現老化情況，或是按鍵頻繁按動，造成按鍵電路短暫失靈。實訓人員可以使用手動調節方式處理按鍵，查看電流表是否可以正常復位。如果仍然存在故障，則要將內部彈簧進行更換，或是使用新的電流表繼續當前電工技術實訓。

5 電工技術實訓臺常見故障分析

故障分析：電工技術實訓臺是院校電子技術實訓常見設備，可以在其上面放置多種元器件，例如三相電源、直流電源、萬用表等有效節省空間，也能讓實訓室保持整潔，方便元器件安全管理。實訓人員可以根據實訓需求，使用導線在元件盒上組建電路。在實際應用中，電工技術實訓臺故障有電路連接錯誤、電源無法正常工作、元器件損壞等。

排查方案：

第一步，需要先對元件盒上的電路連接情況進行檢查，要將電源切斷，避免電路帶電，降低實訓人員觸電安全風險。根據實訓設計的電路圖，對照當前電路連接情況，逐一檢查導線之間、導線與元器件是否保持緊密連接，電路是否發生斷路現象，保障元件盒電路的正確連接。

第二步，對電源供電情況進行檢查。在對直流穩壓電源、單相交流電源檢查時，需要啟動電源開關。當電源兩端電壓表指針指向0，證明這時電源沒有向外部電路提供電力資源。在旋轉調節旋鈕后，電壓表指針仍然沒有出現變化，繼續保持數值0，則證明是電源出現故障，存在保險絲熔斷或開關故障。對三相交流電源進行檢查時，則要先打開電源開關，再對實訓臺三相交流電的指示燈亮滅情況進行觀察。當旋轉調節按鈕，對電源電壓進行調節后，指示燈仍然沒有亮起，證明此時電源出現故障，進行相應的維修、更換即可[4]。

第三步，對電路元器件進行檢查。可以將導線連接在萬用表電阻檔的兩端，觀察萬用表指針變化。如果觀察萬用表有阻值，或是出現阻值無窮大情況，證明此時導線已經斷開的。在對電阻箱進行檢查時，需要使用萬用表連接到電阻箱兩端，查看萬用表指針變化。當調節電阻箱時，萬用表指針為0 或無限大，或是出現跳變、抖動等情況，證明此時電阻箱電阻值無法正常調整，即電阻箱出現故障。如果萬用表指針無法保持穩定狀態，可能是電阻箱的引線即將中斷，或是電阻箱內部存在接觸不良情況，造成電阻箱阻值無法保持穩定狀態。對日光燈、熒光燈檢查時，則要對燈絲進行觀察，是否出現熔斷現象。也可以將日光燈、熒光燈連接到正常使用的實訓臺上，檢查其是否可以正常發光。如果無法正常發光，則證明日光燈、熒光燈的自身出現問題，及時更換即可。如果可以正常發光，則要對電路連接情況、電源做進一步檢查。在通常情況下，電工技術實訓臺的電流表、電壓表等儀器不會出現嚴重故障，如果出現讀數不準問題，可能是實訓人員選擇的量程不正確，或是紅黑表筆接法存在問題，可以在閉合電路前，對于各個環節的連接情況進行檢查，分析儀器量程選擇是否正確，避免損壞儀器指針。

6 結論

在開展電工技術實訓時，不僅要對常見故障進行合理分析，還要向學生提供實訓操作、注意事項等專業指導，讓學生在電工技術實訓中合理應用理論知識，以此達到理論與實踐相融合，提升學生專業能力的效果。希望更多的教師可以對電工技術實訓故障做深入研究，合理吸納本文理論內容，參考相關文獻資料，設計一套完整的電工技術實訓操作規范，培養一批綜合能力強、專業素質高的優秀電工專業人才。