[科普中國(guó)]-電氣故障

電氣設(shè)備在生產(chǎn)中已廣泛采用，而電氣故障是不可避免的，如何排查電氣故障是面臨的一大問(wèn)題。電氣維修人員是面對(duì)和解決這個(gè)突出問(wèn)題的主要技術(shù)力量，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中能夠準(zhǔn)確地查找其故障所在，從而排除故障使電氣設(shè)備能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行是每一位維修人員應(yīng)盡的義務(wù)和職責(zé)。

分類在實(shí)際工作中，我們會(huì)遇見(jiàn)不同的電氣故障，電氣故障的產(chǎn)生是千奇百怪的，排除故障的方法及方式只能根據(jù)故障的具體情況而定，也沒(méi)有什么嚴(yán)格的模式及方法，對(duì)部分維修人員來(lái)說(shuō)會(huì)感到困難，在排除故障的過(guò)程中，往往會(huì)走不少?gòu)澛?，甚至造成較大損失。作為一名維修電工來(lái)說(shuō)，在遇到電氣故障時(shí)，能準(zhǔn)確查明故障原因，合理正確地排除故障，對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少經(jīng)濟(jì)損失和安全生產(chǎn)都具有重大意義。
按照電氣裝置的構(gòu)成特點(diǎn)，從查找電氣故障的觀點(diǎn)出發(fā)，常見(jiàn)的電氣故障可分為三類：
1.電源故障：缺電源、電壓、頻率偏差、極性接反、相線和中性線接反、缺一相電源、相序改變、交直流混淆。
2.電路故障：斷線、短路、短接，接地、接線錯(cuò)誤。
3.設(shè)備和元件故障：過(guò)熱燒毀、不能運(yùn)行、電氣擊穿、性能變劣。根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因，是查找電氣故障的關(guān)鍵。分析的基礎(chǔ)是電工基本理論，是對(duì)電氣裝置的構(gòu)造、原理、性能的充分理解，是與故障實(shí)際的結(jié)合。某一電氣故障產(chǎn)生的原因可能很多，重要的是在眾多原因中找出最主要的原因，并運(yùn)用方法去排除故障。例如，某三相籠型異步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了不能運(yùn)轉(zhuǎn)的故障，不論是什么情況，最集中的表現(xiàn)是電動(dòng)機(jī)不能工作，但故障不一定是在電動(dòng)機(jī)，而可能是電源故障，也可能是電路故障或者是設(shè)備和元件故障等。也就是說(shuō)，同一種故障形式，故障的原因多種多樣。在這些原因中，到底是哪個(gè)方面的原因使電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，還要經(jīng)過(guò)更深入、更詳細(xì)的分析。經(jīng)過(guò)以上過(guò)程，進(jìn)而確定電動(dòng)機(jī)故障的具體原因。

排除方法故障的排除是維修人員的一項(xiàng)重要工作，要徹底排除故障，必須清楚故障發(fā)生的原因，更重要的是能從理論上分析、解決故障發(fā)生，要具有一定的專業(yè)理論知識(shí)，要掌握排除故障的方法。
（一）電阻測(cè)試法
電阻測(cè)試法是一種常用的測(cè)量方法。通常是指利用萬(wàn)用表的電阻檔，測(cè)量電機(jī)、線路、觸頭等是否符合使用標(biāo)稱值以及是否通斷的一種方法，或用兆歐表測(cè)量相與相、相與地之間的絕緣電阻等。測(cè)量時(shí)，注意選擇所使用的量程與校對(duì)表的準(zhǔn)確性，一般使用電阻法測(cè)量時(shí)通用做法是先選用低檔，同時(shí)要注意被測(cè)線路是否有回路，并嚴(yán)禁帶電測(cè)量。
（二）電壓測(cè)試法
電壓測(cè)試法是指利用萬(wàn)用表相應(yīng)的電壓檔，測(cè)量電路中電壓值的一種方法。通常測(cè)量時(shí)，有時(shí)測(cè)量電源、負(fù)載的電壓，有時(shí)也測(cè)量開(kāi)路電壓，以判斷線路是否正常。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意表的檔位，選擇合適的量程，一般測(cè)量未知交流或開(kāi)路電壓時(shí)通常選用電壓的最高檔，以確保不至于在高電壓低量程下進(jìn)行操作，以免把表?yè)p壞；同時(shí)測(cè)量直流時(shí)，要注意正負(fù)極性。
（三）電流測(cè)試法
電流測(cè)試法是通常測(cè)量線路中的電流是否符合正常值，以判斷故障原因的一種方法。對(duì)弱電回路，常采用將電流表或萬(wàn)用表電流檔串接在電路中進(jìn)行測(cè)量；對(duì)強(qiáng)電回路，常采用鉗形電流表檢測(cè)。
（四）儀器測(cè)試法
借助各種儀器儀表測(cè)量各種參數(shù)，如用示波器觀察波形及參數(shù)的變化，以便分析故障的原因，多用于弱電線路中。
（五）常規(guī)檢查法
依靠人的感覺(jué)器官(如：有的電氣設(shè)備在使用中有燒焦的糊味，打火、放電的現(xiàn)象等)并借助于一些簡(jiǎn)單的儀器(如：萬(wàn)用表)來(lái)尋找故障原因。這種方法在維修中最常用，也是首先采用的。
（六）更換原配件法
即在懷疑某個(gè)器件或電路板有故障，但不能確定，且有代用件時(shí)，可替換試驗(yàn)，看故障是否消失，恢復(fù)正常。
（七）直接檢查法
對(duì)在了解故障原因或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，判斷出現(xiàn)故障的位置，可以直接檢查所懷疑的故障點(diǎn)。
（八）逐步排除法
如有短路故障出現(xiàn)時(shí)，可逐步切除部分線路以確定故障范圍和故障點(diǎn)。
（九）調(diào)整參數(shù)法
有些情況，出現(xiàn)故障時(shí)，線路中元器件不一定壞，線路接觸也良好，只是由于某些物理量調(diào)整得不合適或運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了，有可能因外界因素致使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生改變或不能自動(dòng)修正系統(tǒng)值，從而造成系統(tǒng)不能正常工作，這時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)備的具體情況進(jìn)行調(diào)整。
（十）原理分析法
根據(jù)控制系統(tǒng)的組成原理圖，通過(guò)追蹤與故障相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，進(jìn)行分析判斷，找出故障點(diǎn)，并查出故障原因。使用本方法要求維修人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)和單元電路的工作原理有清楚的理解。
（十一）比較、分析、判斷法
它是根據(jù)系統(tǒng)的工作原理，控制環(huán)節(jié)的動(dòng)作程序以及它們之間的邏輯關(guān)系，結(jié)合故障現(xiàn)象，進(jìn)行比較、分析和判斷，減少測(cè)量與檢查環(huán)節(jié)，并迅速判斷故障范圍。以上幾種常用的方法，可以單獨(dú)使用，也可以混合使用，碰到實(shí)際的電氣故障應(yīng)結(jié)合具體情況靈活應(yīng)用。
電氣故障現(xiàn)象是多種多樣的，同一類故障可能有不同的故障現(xiàn)象，不同類故障可能是同種故障現(xiàn)象的同一性和多樣性，會(huì)給查找故障帶來(lái)復(fù)雜性。但是，故障現(xiàn)象是查找電氣故障的基本依據(jù)，是查找電氣故障的起點(diǎn)，因此要對(duì)故障現(xiàn)象仔細(xì)觀察分析，找出故障現(xiàn)象中最主要的、最典型的方面，搞清故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境等。很多電氣故障的排除，必須依靠專業(yè)理論知識(shí)才能真正弄懂弄通。電氣維修人員與其他工種維修人員比較而言，理論性更強(qiáng)，有時(shí)候沒(méi)有理論的指導(dǎo)很多工作根本無(wú)法進(jìn)行，因此要具有一定的專業(yè)理論知識(shí)。維修人員為了更好地提高自己在實(shí)際工作中有效解決實(shí)際問(wèn)題的能力和維修水平，應(yīng)不斷加強(qiáng)自身專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和提高操作技能水平，當(dāng)發(fā)生電氣故障時(shí)，能夠準(zhǔn)確地查找其故障所在，從而排除故障使電氣設(shè)備能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行。

排除過(guò)程觀察和調(diào)查故障現(xiàn)象

電氣故障現(xiàn)象是多種多樣的，例如：同一類故障可能有不同的故障現(xiàn)象，不同類故障可能是同種故障現(xiàn)象，這種故障現(xiàn)象的同一性和多樣性，給查找故障帶來(lái)了復(fù)雜性。但是，故障現(xiàn)象是查找電氣故障的基本依據(jù)，是查找電氣故障的起點(diǎn)，因而要對(duì)故障現(xiàn)象仔細(xì)觀察分析，找出故障現(xiàn)象中最主要的、最典型的方面，搞清故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境等。

分析故障原因

根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因，是查找電氣故障的關(guān)鍵。分析的基礎(chǔ)是電工基本理論，是對(duì)電氣裝置的構(gòu)造、原理、性能的充分理解，是與故障實(shí)際的結(jié)臺(tái)。某一電氣故障產(chǎn)生的原因可能很多，重要的是在眾多原因中找出最主要的原因。

確定故障的部位

在這一過(guò)程中，往往要采用多種手段和方法。

(1)直接感知 有些電氣故障可以通過(guò)人的手、眼、鼻、耳等器官，采用摸、看、聞、聽(tīng)等手段，直接感知故障設(shè)備異常的溫升、振動(dòng)、氣味、響聲等，確定設(shè)備的故障部位。

(2)儀器檢測(cè)許多電氣故障靠人的直接感知是無(wú)法確定部位的，而要借助各種儀器、儀表，對(duì)故障設(shè)備的電壓、電流、功率、頻率、阻抗、絕緣值、溫度、振幅、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行測(cè)量，以確定故障部位。例如，通過(guò)測(cè)量絕緣電阻、介質(zhì)損耗，判定設(shè)備絕緣是否受潮；通過(guò)直流電阻的測(cè)量，確定長(zhǎng)距離線路的短路點(diǎn)、接地點(diǎn)等。

(3)類比法有些情況，可采用與同類完好設(shè)備進(jìn)行比較來(lái)確定故障的方法。例如，一個(gè)線圈是否存在皿間短路，可通過(guò)測(cè)量線圈的直流電阻來(lái)判定，但直流電阻多大才是完好的卻無(wú)法判別。這時(shí)可以與一個(gè)同類型且完好的線圈的直流電阻值進(jìn)行比較來(lái)判別。又如，某裝置中的一個(gè)電容是否損壞(電容值變化)無(wú)法判別，可用一個(gè)同類型的完好的電容器替換，如果設(shè)備恢復(fù)正常，則故障部位就是這個(gè)電容。

(4)試探法 在確保設(shè)備安全的情況下，可以通過(guò)一些試探的方法確定故障部位。例如通電試探或強(qiáng)行使某繼電器動(dòng)作等，以發(fā)現(xiàn)和確定故障的部位1。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)