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    電氣設備故障診斷實用方法
    殷喬民  殷曉瑩   

    分析方法為第一,根據原理細分析。
    開路方法為第二,甩開可疑故障處。
    短路方法為第三,線路某處導線連。
    切割方法為第四,切割分區縮可疑。
    替代方法為第五,懷疑元件換新的。
    對比方法為第六,正常設備相對求。
    菜單方法為第七,羅列原因逐一剔。
    再現故障第八法,重新合閘細觀察。
    擾動方法為第九,人為擾動捉故障。
     
     
    一、在進行電氣設備故障排查前的準備工作:
    1.應先了解設備的運動形式,對電氣提出的要求,弄懂并熟練掌握設備的電氣工作原理,并比較該設備的電氣控制特點,是排除故障非常重要的基礎。
    2.了解各電氣元件在設備的具體位置及線路的布局,實現電氣原理圖與實際配線的一一對應,是提高故障排除速度的基礎。做到這一點,可以對設備有一個進一步的了解,并且在排除故障測量時,能選擇有效的測試點,防止誤判斷,以迅速判斷、縮小故障范圍。
    3.一般情況下,以設備的動作順序為排除故障進分析、檢測的次序。以這為前提,先檢查電源,再檢查線路和負載;先檢查公共回路,再檢查各分支回路;先檢查控制回路,再檢查主回路;先檢查容易測量的部分(如果電氣箱內),再檢查不容易檢測的部分(如設備上的器件)。
    4.常見電氣的故障分類,參考圖1:
    5.當一臺電氣設備較復雜的控制系統發生故障,初步感官診斷故障病因有兩個以上,且均屬隱性故障時,不要急于亂拆亂查,可綜合應用以下常用電氣設備故障診斷方法排除故障。
     
    二、電氣設備故障常用排查方法:
    以下常用方法,可以單獨使用,也可以混合使用,應結合具體情況靈活運用。
     
    1.直接檢查法:在了解故障原因或根據經驗經常出現故障幾率較高、再就是一些特殊故障,可以直接檢查所懷疑的故障點。
    2.分析法。根據電氣設備的工作原理、控制原理和控制線路,結合初步感官診斷故障現象和特征,分析故障原因,確定故障范圍。分析時,先從主電路入手,再依次分析各個控制回路,然后分析信號電路及其輔助回路。分析時要善用邏輯推理法。如一臺交流弧焊機配50m電焊線,由于焊接工作地點在電焊機附近,沒有把整盤電焊線打開,只抽出一個線頭接在電焊機二次側上。試車試驗時,電流很小不能起弧。檢查電焊線,發現接頭處正常完好,電焊機的二次側電壓表指示空載電壓為70V。最后把整盤電焊線打開拉直,試車正常。其實道理很簡單,按照電工原理,整盤的電焊線不打開,就相當于一個空心電感線圈,必然引起很大的感抗,使電焊機的輸出電壓減小,不能起弧。
    3.開路法。甩開與故障疑點連接的后級負載(機械或電氣負載),使其空載或臨時接上假負載。對于多級連接的電路,可逐級甩開或有選擇地甩開后級。甩開負荷后可先檢查本級,如電路工作正常,則故障可能出現在后級;如電路工作不正常,則故障在開路點之前。此法主要用于檢查過載、低壓故障,對于電子電路中的工作點漂移、頻率特性改變也同樣適用。判斷大型設備故障時,為了分清是電氣原因或是機械原因時常采用此法,如鍋爐引風機就可以脫開聯軸器,分別盤車,同時檢查故障原因。
    4.短路法。把電氣線路的某處或某一中間環節用導線跨接,此法主要適用于檢查高頻電路、低電壓、小電流回路,也可檢查電路中某一環節是否通路。檢查高頻電路時可把某級輸人端短接,看干擾是否消除,以判斷故障在短路點之前還是之后;對于某中間環節是否通路,則可用短接線或彎路電容跨接,如短接后即恢復正常,則故障就在該環節。注意:必須確定短接時不會造成短路和短接后的一旦工作,不會造成危害。禁止帶電短接,一般初學者不宜采用。
    5.切割法。把電氣上相連的有關部分進行切割分區,以逐步縮小可疑范圍。如查找10kV中性點不接地系統的單相接地故障和直流系統接地故障,通常先采用逐條拉開饋線的拉路法,拉到某條饋線時接地信號消失,則接地點就在該條饋線內。除整個系統普通性絕緣下降情況外,拉路法往往能較快地查找出故障線路。而對于查找某條線路具體的接地點,或者對于查找故障設備的具體故障點,可以采用切割法。查找饋線的接地點,通常在裝有分支開關或便于切割的分支點做進一步切割,或根據運行經驗重點檢查薄弱的環節;查找電氣設備內部的故障點通常是根據電氣設備的結構特點,在便于分割處作為切割點。
    6.替換法。在懷疑某個器件有故障、但不能確定,且有代用件時,可替換試驗(用正常完好的電器元件或零部件替換),以確定故障原因和故障部位,看故障是否可排除。如插件、嵌入或繼電器等進行詳細檢查往往比較麻煩,而用替換法則簡便易行。對于某些電子零件,如晶體管、晶閘管等,用普通的檢査手段往往很難判斷其性能(如熱穩定、高頻特性、大電流伏安特性等)好壞,用替換法同樣簡便易行。若替換有懷疑的電器元件或零部件后設備即恢復正常,則故障就出在該電器元件或零部件;如仍不正常,則可能是其他原因。采用此方法時,注意用于替換的電器應與原電器規格、型號一致,導線連接要正確、牢固,以免發生新的故障。
    7.對比法。對比法即把故障設備的有關參數或運行工況和正常設備進行比較。某些設備的有關參數還能從技術資料中查到,設備中有些電器零部件的性能參數在現場也難于判斷其好壞,有條件時(多臺同類電氣設備)即可采用互相對比的辦法,參照正常的設備進行調整或更換。例如,數條線路公用一個電源,只要有一條線路正常工作,就說明其他線路的電源正常;兩地控制線路中,有一處控制正常,則說明電源、負載及公共線路一定沒有問題。
    8.菜單法。根據故障現象和特征,將可能引起這種故障的各種原因順序羅列出來,然后逐個查找和驗證,直到確診出真正的故障原因和故障部位。
    9.電阻法:通常是指利用萬用表的電阻擋,測量線路、觸點等是否通斷的一種方法,有時也用萬用表或電橋測量線圈的阻值是否符合標稱值,也用兆歐表測量相與相、相與地之間的絕緣電阻等。測量時,要注意選擇量程(一般測量通路時,選擇較低檔位);要較表;要注意有沒有其他回路,以免引起誤判斷;更要注意嚴禁帶電測測量,這是一種常用的方法。
    10.電壓法:是指利用萬用表相應的電壓擋,測量電路中電壓值的方法,通常測量時,有時測量電壓、負載的電壓,也有時測量開路電壓,以判定線路是否正常。測量時要注意表的擋位,選擇合適的量程,測量直流電時,要注意正負極性。這也是一種較常用的方法。
    11.電流法:即通過測量線路中的電流是否符合正常值,以判定故障原因。弱電回路,常采用將電流表或萬用表電流擋串接在電路中進行測量,強電回路,常利用鉗形電流表檢檢測。
    12.儀器測試法:借助各種儀器儀表測量各種參數,如用示波器觀察波形的變化,以便分析故障的原因。多用于弱電線路中。
    13.調整參數法:有些線路中元器件無損壞,線路接線良好,只是由于某些物理量(如時間、位移、電流、電阻值、溫度反饋信號強弱等)調整的不合適,而使系統不能正常工作,這時應根據電氣工作原路及設備的具體情況進行調整。
    14.再現故障法。接通電源,接下啟動按鈕,讓故障再次出現,以找出故障所在。再現故障時,主要觀察有關繼電器和接觸器是否按控制順序進行工作,若發現某一電器的工作不對,則說明該電器所在回路或相關回路有故障,再對此回路進行進一步檢查,便可發現故障原因和故障點。
    15.擾動法。對運行中的電氣設備人為加以擾動,觀察設備運行工況的變化,捕捉故障發生的現象。電氣設備的某些故障并不是永久性的,而是短時間內偶然出現的隨機性故障,要診斷此類比較困難。為了觀察故障發生的瞬間現象,通常采用人為因素對運行中的電氣設備加以擾動,如突然升高或降壓,增加負荷或減少負荷,外畑干擾信號等。

    注:上文摘自《電氣故障快速診斷口訣200例》,內容有調整補充。

    【關聯好文】《電氣設備故障及其維護》

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    《變電設備試驗診斷及分析》陳靈主編;張孔林,黃巍,張秀霞副主編 2019.01
    《電氣設備故障試驗診斷攻略 絕緣子》包玉樹叢書主編;劉洋本冊主編 2019.07
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    《供電設備故障診斷315例》胡學明等編著 2018.01
    《電氣故障快速診斷口訣200例》殷喬民,殷曉瑩 2016
    《電氣故障檢修230例》 楊清德、李邦慶, 2016
     

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