機電設備電氣故障檢測方法分析

陶濤

（甘肅電器科學研究院，甘肅 天水 741018）

機電設備包含機械設備、電氣設備、交通運輸工具、電子產品、電器產品、儀器儀表、金屬制品等及其零部件、元器件等，被廣泛應用于各行各業。為保障其正常使用，其電氣故障的檢查分析至關重要。下面從機電設備電氣故障的類型、檢修原則、檢修方法、檢測程序、優化措施等5個方面進行分析。

1 機電設備電氣故障的類型

機電設備的電氣故障一般有損壞型故障、退化型故障、失調型故障、導線故障、元件故障等。在日常使用中，機電設備產生的磨損、電氣線路的老化、安全防護不到位等，都可能導致以上故障的發生［1］。

2 機電設備電氣故障的檢修原則

進行機電設備電氣故障的檢修時，應嚴格遵循電氣設備的檢修程序，只有遵照正確的方式方法，才能順利找到機電設備的電氣故障，并保證電氣故障被及時治理和排除。

機電設備在檢測時，技術人員應嚴格排查所有的電氣故障點，并出具相應的質量檢測報告。在檢修中，維修人員必須按照相應的規范標準，不斷提升檢修要求，不斷提高設備的檢修質量，保證機電設備的正常運行能力，盡量增加機電設備的使用壽命［2］。

3 機電設備電氣故障的檢測方法

3.1 電阻測量法

電阻測量法在機電設備的電氣故障檢測中是比較普遍的一種方法，其在各行業電氣故障檢測中都具有較強的實用性。電阻檢測法是應用設備檢測電阻的變化，找到對應的電氣設備的故障發生位置。使用電阻法測量之前，應將機電設備關停，防止其中存在電流而引發檢測人員的安全問題，也避免運行狀態中對機電設備造成損壞。電阻檢測方法在實際應用中，需要根據不同的設備情況實行不同的檢測方案，主要有分階測量和分段測量兩種測量電阻的方式，需要設備檢測人員合理分析，選用較為合適的方案。

電阻分階測量法與分段測量法具有一定的相似性，但也有其不同的地方。電阻分階測量法是將電阻不同的阻值測量出來，然后根據電阻阻值的大小變化，針對某個位置進一步對其出現的電氣故障進行詳細的研究和分析，電阻分階測量法電路圖如圖1所示。所有的電氣故障檢測，在準備階段一定要將機電設備的電源切斷，保證機電設備的電路中不會產生電流，盡可能將需要被檢測的電氣線路隔離出來，更能有針對性地縮小檢測范圍。當使用電阻法檢測設備的電氣線路之后，應按照記錄的電阻阻值進行對比，并結合實際情況進行分析，觀察分析所有可能的故障原因。若是許多的電阻值數據較為相似，電阻值變化不大，或者電路圖中正常運行狀況時的電阻與所測電阻數值差別不大，表明這一部分的電氣線路沒有出現故障，線路狀態還是良好的，進而檢測和分析其他的電氣線路。當檢測到線路的電阻數值的變化范圍較大，且與其他電氣線路的電阻沒有相似性，或者出現較大的跳動現象或者一直處在數值為零的狀態時，說明這一部分的電氣線路出現了電氣故障，需要進一步檢查故障出現的地方，然后實施對應的修復措施［3］。電阻分階測量法電路圖如圖1所示。

圖1 電阻分階測量法電路圖

電阻分段測量法就是利用歐姆表對機電設備的電氣線路進行分段測量，其測量電路圖如圖2所示。電阻分段測量要以機電設備的電路圖為參考，否則無法掌握電路的分布規律，不能準確進行各個分段的電阻檢測工作。分段測量利用的就是斷路檢測原理，使用較大阻值的歐姆表放在線路中，對有可能出現電氣故障的路段進行詳細的檢查，能夠更加精準且快速地找出故障之處。在檢測過程中，檢測技術人員需要依照機電設備的電路圖，另外還需要掌握待測各個路段的電阻值，將他們相互對照，倘若發現一處的歐姆表顯示的電阻值趨向于無窮大，可以判斷該處的電氣線路出現了故障，應當進一步細致檢測，找到具體的故障原因，進行檢修處理。在完成一系列的電阻檢測，找到對應的故障根源，并且解決了電氣故障之后，技術操作人員需要將檢測設備調零，以起到保護設備的作用，防止下一次的使用使設備出現損傷。

圖2 電阻分段測量法電路圖

3.2 電壓測量法

除了電阻檢測方法外，在機電設備電氣故障檢測方面應用較多的還有電壓測量法。電壓測量法具有較好的優勢在于它的有效性與實用性。由于電壓測量法對于檢測人員的專業程度要求不是很高，因此這種方法具有很高的普遍性，在機電設備的檢修中是極其常用的。電壓測量法利用的是電壓表對電氣線路中的設備兩端的電壓進行測量，然后將電壓值與正常狀態下的數值進行對照，利用電壓的變化判斷電氣線路的故障問題。在檢測過程中，檢測人員需要保證安全工作，電壓檢測方法使用的電壓表是有電流通過的，因此需要特別注意，也要防止不正確的檢測手段對機電設備造成損害［4］。

電壓分階測量法是機電設備電氣故障檢測中電壓測量法的一種，它的具體操作是將電壓表電筆的一端接在電氣設備上，另一端電筆在電氣設備線路中依照電路圖進行分階分步測量，然后將各個點位的電壓值進行讀取并記錄。從電壓表或者萬用表的檢測數值上，可以很明顯地看出哪一段的電氣線路出現了短路或者斷路。若是測量中顯示出的電壓值與電源電壓基本相等，則可以判斷該檢測線路處沒有電氣故障，若是電筆測量的一處使得表盤上顯示的電壓值為零，則可以表明該處與另一端的電筆之間存在故障，應該繼續移動電筆，逐漸縮小范圍，最終確定故障的點位并進行維修。這樣的電壓分階測量具有明顯的優勢，它的可操作性強，對操作人員的技術要求較低，最主要的是可以節約檢測的時間，大大提高了維修的效率，進而提升企業的生產效率。電壓分階法查找故障現象統計表如表1所示，其是某一機電設備檢測工作中使用電壓分階測量法記錄的部分電壓數據。

表1 電壓分階法查找故障現象統計表

另一種電壓測量法是對地電壓測量法。對地電壓測量也是需要按照實際的電路圖，進行各個位置的對地電壓的故障判斷，找到準確的電氣故障位置并進行維修。使用這種對地電壓測量方法具有極大的危險性，原因在于檢測人員在檢測過程中的機電設備沒有斷電，需要高度重視安全問題，做好充分的保護措施，在測量中需要遵循合理的測量程序，按照規范進行操作，以確保機電設備和人身安全。

3.3 短接測量法

短接測量法也是機電設備遇到電氣故障時常采用的一種檢測方法，它應用于故障所在的電氣線路負載較小的情況。短接測量法的使用步驟較為簡單，可以選擇一根表面具有絕緣性能的導線，長度需要足夠長，在機電設備電氣線路出現故障的大致范圍內使用該導線進行短接，倘若線路由之前的故障變為電流能夠流通的現象，則可以說明該導線連接兩端的線路之內出現了故障，可以進一步縮小范圍，利用一樣的方法找到最終的故障所在之處，其可以有效達到電氣故障的檢測與維修的目的。短接測量法也可分為兩種方式，分別是局部定位法和分段測量法。局部定位法是相對比較簡便的方式，其直接利用導線在電氣線路中選取局部的位置，進行檢測工作，將各個局部位置進行篩選和排除，最終確定具體的故障位置。這樣的方式會導致工作量較大，會使檢測人員浪費大量的時間，每一次的電氣故障檢測都需要將完整的線路進行排查，具有很大的局限性，其主要適用于規模較小、線路較少的機電設備。分段測量法則是根據機電設備中的不同元器件，在其周圍進行短接，逐一排查各個電子元件以及附近電路的性能，逐漸確定電氣故障的位置。分段測量法比較適用于電子元件較多的機電設備，這樣的設備電氣線路較多，結構復雜程度也較高，可以使用分段測量法逐一排查電子元件，并進行精密的檢測工作［5］。

4 機電設備電氣故障的檢測程序

4.1 對照機電設備電氣系統結構圖

負責機電設備的相關技術人員需要牢牢掌握電氣設備的線路圖，在出現電氣故障之后，需要檢測人員及時調查分析，依據相應的電氣系統結構圖和自身經驗，快速確定故障的位置，做好充分的準備并對其進行維修。檢測人員對電氣線路結構胸有成竹是進行電氣故障檢修的一項保證，其為機電設備搶修爭取最有效的時間，可保證檢修的有效性，并提高機電設備的檢修效率。

4.2 了解機電設備運行狀況并分析電器故障原因

技術人員在機電設備的運行中需要精準記錄設備的運行狀況，在電氣故障發生之后，技術檢測人員可以對照正常的運行狀況數據進行分析，了解相關的運行參數，通過對比得出大概的結論，并且制定合理的檢測方案，選取較為合適的檢測技術方式，進行故障的檢測與維修。

4.3 確定電氣故障的發生范圍

在對機電設備的運行狀況進行分析和檢修方案確定之后，技術人員需要對機電設備的故障發生位置進行初步的判定。首先可以根據電氣線路圖紙和設備的運行狀態，大致劃分一下故障可能存在的區域，之后再進行詳細的檢測。觀察機電設備的外觀是否出現損傷，若沒有需要進行內部的檢測。在打開機電設備之前，需要牢記切斷所有的電源，以防止出現安全事故。在內部電氣線路檢測時，需要根據具體的情況選用合適的檢測方法，并找到線路故障的所在位置。

5 機電設備電氣故障的優化措施

針對機電設備電氣線路中容易出現的斷路故障，需要技術人員對設備線路進行優化，防止機電設備出現故障而造成生產工作停滯，阻礙企業經濟發展，另外，大量的檢修工作也會浪費時間并增加額外的生產成本。

設備技術人員可以將電氣線路進行分類管理，按照各自的用途和工作性質進行合理劃分，主要包括信號線和電力線兩種形式。兩種線路的檢測方案也可以進行具體定制，保證在出現相應的電氣故障時能夠有對應的檢測方法和檢修方案，以提高檢修的效率。另外，管理人員需要時刻保證機電設備的電流與電壓維持在相對穩定的范圍。

機電設備的散熱是需要注意的要點，尤其是電氣線路的散熱。技術人員需要根據設備的具體情況，制定相應的散熱功能方案，保證設備在長時間不間斷運行狀態下擁有良好的散熱系統，防止溫度過高使電氣線路快速老化，并造成線路的故障，阻礙設備的運行。

6 結論

現階段，機電設備的生產環節對機電設備的運轉能力提出了新的要求，這需要技術人員加強對機電設備檢修工作的重視。在日常的工作狀態下，技術人員需要關注設備的運行狀況，優化設備性能，當出現電氣故障時，在第一時間針對故障進行分析，判斷故障發生的位置，按照科學合理的檢測流程，選擇合適的檢測方法，對電氣故障進行維修，以保障電器設備的有效運行。