試析電工電路故障檢修方法與技術

遼寧省大連市大連長豐實業總公司 吳宇鵬

在電力系統中，電工電路的穩定運行對于保障生產和生活的正常進行至關重要。然而，由于各種原因，電路故障是不可避免的。因此，掌握電工電路故障檢修方法與技術，對于保障電路的正常運行，提高電力系統的穩定性，具有重要意義。

1 電路故障的特點

電路故障主要有兩種，一種是易于查詢和確定的故障，其主要特點是故障比較明顯，如一些電氣設備發生故障時，則其繼電器、接觸器的線圈會出現異常響動和振動及不良的轉動，或者發生燒焦、冒煙燒，以及接觸點熔化等情況。另一種隱蔽性比較強的故障，因其故障沒有明顯的特征，所以無法直接做出判斷，需要通過輔助故障檢測工具檢測。例如，電工線路的繼電器參數設置不正確、導致觸電無法同步，線路內部絕緣導體裸露等。

2 電路故障檢修步驟及診斷方法

2.1 故障檢修的基本步驟

故障調查：首先需要詳細了解故障現象，包括故障發生的時間、地點、現象等，以便確定故障的性質和可能的原因。

初步檢查：對電路的外觀、連接點、元件等進行檢查，看是否有明顯的損壞或異常。

測試與測量：使用適當的測試儀器對電路進行測試和測量，以確定故障的具體位置和性質。

故障定位：根據測試和測量的結果，結合電路圖，確定故障的具體位置。

修復：對故障進行修復或更換損壞的元件。

復查：修復后，需要對電路進行復查，確保故障已被完全排除。

2.2 分析方法

電工線路的故障診斷方法，其出發點主要是依據電氣設備的工作原理和控制原理及控制方法，及早地發現線路和設備的缺陷或者故障，研究分析判定故障發生的位置和原因。分析判定故障發生的位置時應充分利用邏輯原理，逐步從主電路到各個控制回路及其他業務回路。例如，新購買了一臺交流弧焊機和50m 焊絲，施焊時焊工的操作位置距離焊機比較近，焊接電纜沒有全部拆開，只把尾部電纜拆下連接到兩側，施焊時，因電流小無法起?。ê笝C兩側電壓表不顯示70V），檢查焊線后發現連接正常但未接好，故將所有焊縫拆除并校直[1]。

開路法：所謂開路法也稱開口法。其主要原理是對機械及電器疑似故障的負載（下游）進行移除，負載移除后連接臨時的空載或者做一個假負載，對于多級連接，可以刪除每個級別或選擇下一個級別，處理完成后，可以先查看當前階段。如果電路正常工作，則擾動發生在下一階段；如果電路仍然異常，則可判定故障在電路開路點之前。開路方法檢查識別故障只適用于低壓和過載故障，同時對于電工線路中的正常使用點偏差的識別檢查和判別電工線路的頻率特性變化。

切割法：對相關產品進行切割和細分，逐步減少不確定性。例如，要查找無法正常使用的設備上的故障點或者出現問題的電工線路上的故障點，則可以采用切割方法。首先找出接地位置（饋線），再安裝分支開關、分支點切割劃分進行研究分析，或者重點識別薄弱點的連接作為排查對象查找電子設備中的故障，通?；陔娮釉O備的電子特性，簡單來說就是分界點。

更換法：更換法是改變方法，更換可疑或損壞的電氣設備，找出問題的原因和不能發揮作用的部件。對于插件、嵌入式繼電器等電子設備來說，更改簡單易行。三極管、晶閘管等電子器件通過一般分析很難確定，也可以采用換算方法。采用更換方法時，應注意更換所用電氣設備必須符合原電氣設備的規格和標準，接線必須正確、牢固，避免出現新的故障。

干擾方法：人為干擾電子設備的運行，監視設備運行的變化，檢測錯誤的后果。有些電氣設備的故障不是永久性的，而是在短時間內間歇性地發生，給診斷帶來困難。為了評估故障的直接影響，人們常常采用干擾電氣設備運行的方法，如電流、電壓的增減、外界影響等。

重現錯誤：打開電源，按啟動按鈕，讓錯誤重新出現，找到錯誤的位置。重新定位故障時，請務必檢查繼電器和接觸器是否起到臨時控制的作用。如果有干擾則進一步分析電路。

總的來說，先簡單，后復雜。根據目標目的，優先使用容易使用的方法，必要時使用難用的方法或難用的方法。即維修錯誤應先用最簡單、最好的方法解決，然后再用復雜、精確的方法解決；解決問題時，首先消除那些消極的、明顯的、簡單的和錯誤的假設，然后把以前沒有解決過的困難假設去除。

3 電路故障檢測方法

第一，電阻測量：斷開電源后，用萬用表測量產品電阻值。如果測量值與所需的電阻值不同，則表明有故障存在。電阻測量控制電路如圖1所示。

圖1 電阻測量控制線路圖

第二，電流測量方法：電工線路及其他控制器件電流測量的主要工具是萬用表和鉗形電流表，當實際電流值測量值超過設計電流值的10%，則證明電路電流相位不可靠。檢查和評價三相異步電動機性能的主要指標是測量電動機的各相位電流，主要采用鉗形電流表測量。

第三，絕緣電阻測量：檢查線路或測量電器元件的相距及對地絕緣值的主要目的是查明絕緣是否損壞。檢查前應提前把電源斷開，主要測量工具是兆歐表。對于低壓設備其絕緣電阻應大于等于0.5MΩ。針對絕緣值的檢查結果進行分析研究絕緣層是否損壞及損壞的原因，為做決策提供依據[2]。

4 電路故障實際案例

4.1 PLC 控制系統故障分析

PLC 已經取代了傳統的控制系統，減少了控制的故障，提高了可靠性，減少了維護，PLC 控制系統的電氣故障主要分為電氣設備故障、PLC 內部故障，PLC 內部制作非常好，很少有因自身故障引起的停機，很多故障是PLC 設備外圍故障和PLC 控制系統故障引起的。檢查故障時，必須了解設備的工作原理和各種動作的原因；使用電源狀態指示器、警報、錯誤、反饋和發光二極管確定故障。如圖2所示，PLC 控制系統故障原理。

圖2 PLC 控制系統故障原理

利用輸入輸出燈的狀態判斷PLC 控制系統的故障。當PLC 控制系統出現故障時，不必急于檢查PLC 中間的電子設備，而應像往常一樣重點檢查PLC 接收和發送信號是否損壞，是否可以正常通過面板上的指示燈來影響。如果輸出燈有信號，輸出點有電壓或電流，但外圍電源不工作，則應檢查設備外圍電源是否正常，傳輸線是否斷路或短路。

在PLC 面板上，根據各信號的輸入點或輸出點，有指示燈顯示各部分的工作狀態。當源有信號輸入或輸出時，連接燈會亮起。主管人員只要利用這些指標的全部工況，就可以輕松地進行決策、分析和審批。

4.2 電動機燒毀故障分析

第一，相間短路：相間發生短路，可能是絕緣層沒有做好隔離。由潮濕、腐蝕等環境因素引起。第二，匝間短路：短路可能是由于漆包線的絕緣問題，也可能是潮濕、腐蝕等環境因素造成的。圖3所示為匝間短路圖。第三，局部短路對地繞組單相短路：原因可能是絕緣層沒有隔好或電壓不相等。第四，恒壓：電壓的不平衡會造成以上結果?？赡軐е码娫础⑦B接端子、接觸器等損壞。注意，1%的電壓不平衡會導致6～10倍的電流不足。第五，全黑燒壞：三相繞組全部燒壞，可能是過載、過壓、欠壓。

圖3 匝間短路照片

4.3 三相異步電動機燒毀的原因及對策

4.3.1 燒毀的原因

電機本身：電機自身密封不良，運行過程中，滴水或腐蝕性液體進入電機腐蝕繞組絕緣，導致相間短路或繞組之間短路，造成電機繞組短路、部分燒毀。

軸承損壞：由于軸承損壞、軸彎曲等原因，定子和轉子之間的摩擦使鐵芯溫度升得太高，燒壞溝槽絕緣而產生干擾，繞組短路或“擊穿”接地。嚴重時，定子鐵芯松動，轉軸磨損，端蓋剝落。

常見的損壞原因有以下幾個。一是裝配不當，例如冷裝配時軸承內圈不平，造成軸磨損，造成軸承內圈安裝過小。和軸以及內圈運行的后果；發動機端蓋安裝不均勻，導致端蓋軸承空間和軸承外圈過松而從外側脫落。二是型腔內有未清理干凈的異物或油渣未清理干凈。三是由于定子鐵芯和轉子的軸向不對稱，導致軸承內外圈不在同一切割平面，導致運行后軸承溫度升高到燒毀的程度。四是潤滑油或不同油混合造成軸承損壞。五是軸承自身質量存在問題，如銹痕、轉動不良、間隙過大、保持架變形等。六是備用發動機長期不工作，油質下降，軸承生銹，沒有進行中間保養[3]

4.3.2 解決方案

電機本身：防止機械設備漏電；保養時注意機體各部位的密封性；如有必要，請在接線盒或整個車身上安裝防護罩。

軸承損壞：第一，拆卸軸承時，應使用加熱器或者油沸騰變壓器等將軸承加熱到80℃～100℃，保證軸承的質量。第二，軸承安裝前必須徹底清洗，保證內腔沒有污垢，加油時必須清潔。第三，裝配電機時，應確保定子和轉子的鐵芯位于中間，不能錯位。第四，及時給軸承加注潤滑油，嚴禁多摻潤滑油。第五，軸承安裝前完成并仔細檢查軸承。第六，對長期不用的電機，使用前要進行必要的拆解檢查，更換軸承后盡量避免過度的運動，確保電機清潔，通風散熱良好，不要主動啟動電機[4]。

5 結語

電路維修電控技能是非常重要的要點，通過電子維修的不斷努力，各級維修和電路的效率會更好，從而促進國家各個生活領域的發展，并為隨著主要受益，同時，為了滿足人們對電力的需求，對電力運行不斷進行技術升級和優化，以實現電力運行發展的目標，為社會提供安全、穩定、持續、可靠的電力供應和經濟發展建設以及正常的社會生活。