浅析电气设备电路故障的查找
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摘要: 随着电子技术的快速发展，各种各样的电气设备层出不穷。电气设备电路发生故障时，应该根据具体故障的特点，查找故障，并加以排除。
关键词: 电路; 故障; 方法
1前言
提高电气设备的维护管理水平，保证电气设备经常处于良好技术状态，是电气管理人员的基本职责。设备正常状态的管理是较容易进行的，可是非正常状态的管理，也就是故障状态的管理就比较复杂。电气设备的故障是多种多样的，电器维护及管理人员只有在了解设备运行原理的基础上，经过长期实际工作的锻炼，才能达到较熟练的程度，以迅速地判断故障和排除故障。
2断路故障
电路的断路故障是指电路在某一个回路非正常断开, 使电流不能在回路中流通的故障。如断线、电接触不良等。断路和接触不良是指本应接通, 但由于某些原因, 造成连接线不通或接触不良的故障现象, 其多发点如下。
2. 1电接触点是断路故障的多发点
在电路中, 开关触点和接触器、继电器触点是多发故障点。这是由于这些触点长期暴露在空气中, 受到氧气的氧化和各种腐蚀气体的作用, 以及油污、灰尘的污染, 在触头的表面容易形成一层不导电的薄膜, 从而引起断路和接触不良。
2. 2导线的互相连接点
导线的互相连接点采用绞接、压接、焊接、螺栓连接等任何一种连接方式的导线连接点, 都是断路故障的多发点。因而, 查找断路故障首先应检查这些电接触点。
(1) 铜、铝导线连接点: 铜和铝相接触的部分, 如铜线和铝线的连接点、铜母线和铝母线的连接点、铜母线和铝导线的连接点、铝导线和设备铜接线端子之间的连接点等, 都是导线断路故障的多发点。这是由于两种不同金属相连接时, 在空气中水分和其它杂质的作用下, 产生电化学腐蚀, 较活泼金属铝腐蚀加快, 造成接触不良。避免铜和铝接触的方法是采用铜铝过渡板。由于铜铝过渡板是一种一端为铜、另一端为铝的金属板,中间部分形成了良好的铜铝合金, 接触面较大, 避免了与空气的接触, 可有效克服铜铝接触不良的现象。
(2) 导线受力点和活动点: 在电气连接中, 有些线段的受力比其它线段大, 而导线受力时, 总是从导线机械强度最差的地方断裂,从而形成断路故障。如导线跨接、过墙、支撑、穿管、转弯、截面积改变及导线支撑点等, 在外力或反复作用力下, 也容易发生断路故障。有些地方导线受到外力的作用, 反复弯折, 造成金属疲劳, 使导线断裂。
(3) 焊接点: 形似接触而实际上并未接触的连接点称为虚接点, 如为焊接连接则称为虚焊点。虚接点和虚焊点多是由于安装质量差造成的。例如, 用电烙铁连接焊点, 烙铁温度偏低, 焊丝未完全熔化, 或者松香过多又未完全熔化, 都可能造成虚焊点。
虚接点和虚焊点也是造成断路故障的重要原因之一。焊接点容易形成虚焊, 肉眼不易分辨, 具有隐蔽性,应采取仪器进行检查。应该注意的是, 如果焊接时采用了酸性助焊剂, 焊完后必须擦洗干净, 否则因焊剂具有腐蚀性, 使焊点很快腐蚀, 造成断线和接触不良。
(4) 灰尘造成断路故障: 某接触器通电吸合非常正常, 但却不能接通电路, 经检查是接触器触头上沾了一层灰尘, 导致触头接触不良。某晶体管收音机没有响声, 经检查是电池极片上沾了一层灰尘。类似这种因灰尘、油污、锈迹等造成电路的断路故障也是常见的。
2. 3断路故障的现象
断路是最常见的故障现象。断路故障最基本的表现形式是回路不通。在某些情况下, 断路还会引起过电压, 断路点产生的电弧还可能引起电气火灾和爆炸事故。
2. 4查找断路故障的方法
查找断路故障, 首先应根据故障现象判断出属于断路故障, 再根据可能发生断路故障部位确定断路故障的范围和断路回路, 然后利用检测工具, 找出故障点。查找断路故障常用的方法有电压法、电位法、电阻法等。
3短路故障
短路是最常见的故障, 其危害最大, 由此而引发的其它电气故障也最多。
3. 1短路原因
(1) 绝缘破坏。电路中不同电位的导体是互相绝缘的。如果这种绝缘破坏了, 就会发生短路故障。绝缘破坏的原因有: 外力损伤、温度过高造成的绝缘材料变性、电场过强造成的绝缘材料变性、温度过高造成的绝缘能力降低、污物过多造成的绝缘能力降低等。
(2) 导线相连接。如果架空裸导线的弛度过大, 在外力作用下, 导线摆动, 互相碰接, 就会产生短路故障。两条不等电位的导线短接, 也是造成短路故障的重要原因。这种短接可能是由于外力的作用, 也可能是人为的误操作。产生短路故障的其它原因有: 杂物影响、施工不符合要求、线头不包扎、插座未上盖、临时短接线未拆等。
3. 2短路故障的查找
从查找电气故障的方面考虑, 短路故障有以下特点: 短路点(即短路两端) 的电阻(阻抗) 为零, 或接近于零。短路电流具有很大的破坏性, 一旦发生了短路, 一般是不能再直接通电检查, 这与断路故障不同。短路故障发生后, 电路的保护元件(如熔断器、断路器等) 动作, 而保护元件可能控制多个回路组成的区域, 因而查找电气故障, 必须先从故障区域找出故障回路, 然后再在故障回路中找到短路故障点。
(1) 故障回路的查找。万用表法: 在电路断电以后,用万用表的欧姆档(电阻档) 测定短路回路电阻的方法。灯泡法: 是根据短路点电阻为零, 接入灯泡加上电压后, 灯泡必然发亮的原理查找故障的一种方法。特别适宜于220V照明电路。
(2) 短路故障点的查找。查找到了短路支路, 还要继续确定故障点的具体部位。短路故障点必然是回路中降压元件(如灯泡、电压型线圈、电机绕组、电阻负载等) 的两端或内部。
4电路的接地故障
从安全和运行的需要出发, 电路和设备的接地属于正常接地, 除此而外的接地属于故障接地。
4. 1正常接地和故障接地
(1) 正常接地。电路和设备的正常接地主要包括保护接地和工作接地。保护接地是为保证人身安全, 防止间接触电而将电气设备的金属外壳或其它部分进行的接地。工作接地是为保证系统、装置、设备达到正常工作的要求而进行的接地。常见的工作接地有三相电力系统中的中性点直接或经消弧圈接地、防雷设备接地、防静电接地、搭铁接地及电子设备的逻辑接地等。
各种工作接地都有各自的功能。例如, 三相电力系统的中性点直接接地, 能在运行中维持三相系统中三个相电压不变等; 三相电力系统的中性点经消弧圈接地, 能在单相接地时消除接地点的断续电弧, 防止出现过电压; 防雷设备接地, 是为了将设备可能积累的静电荷泄入地下; 搭铁接地, 可利用金属外壳构成导电回路, 简化接线; 电子设备的逻辑接地, 是为了制造一个公共的基准电位, 保证装置的正常工作。
(2)故障接地。除了正常的工作接地和保护接地以外, 电路中某点因绝缘损坏或其它原因与大地相接而形成的接地, 从而使电路中出现过电流、过电压、损坏设备, 或对人身造成危险等, 均属故障接地。例如电路接地、绕组接地等。
4. 2电路接地故障的查找
从本质上讲, 电路接地故障就是电路对地的绝缘损坏, 使电路对地的绝缘电阻大大降低, 甚至为零。因此查找电路接地故障, 只要测量电路对地的绝缘电阻即可; 当此绝缘电阻很低时, 则主要测量其间的电阻值。因而查找电路接地故障可以用绝缘电阻表(兆欧表) 进行测量, 也可以用万用的表电阻档进行测量。
综上所述, 我们可根据电路故障的具体情况, 对电气设备电路的常见故障进行系统的查找, 然后排除故障, 使电路正常的工作。
参考文献
[ 1 ]何利民, 尹全英. 怎样查找电气故障[M ]. 机械工业出版社, 1999,5.
[ 2 ]齐占伟. 电气控制及维修[M ]. 机械工业出版社, 2001, 7.
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