電氣設(shè)備故障診斷方法

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。
    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)等段，直接感知故障設(shè)備異常的溫升、振動(dòng)、氣味、響聲、色變等，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)速等等進(jìn)行量，以確定故障部位。例如，通過(guò)測(cè)量絕緣電阻、吸收比、價(jià)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。
   
    利用眼睛、鼻子、耳朵、手等感覺(jué)器官，來(lái)進(jìn)行直接觀察，觀察溫度、聲音、顏色、氣味有否異常，以判斷電源裝置的運(yùn)行情況。通過(guò)這種直觀，將一些明顯的故障能立即診斷出來(lái)，或者能幫助我們分析和掌握故障發(fā)生的部位、危及范圍、嚴(yán)重程度以及元器件損壞情況。就是對(duì)那些隱蔽而復(fù)雜的故障，通過(guò)我們所直接觀察到的各種現(xiàn)象，也能為進(jìn)行診斷和分析提供重要依據(jù)，因此，直觀是診斷故障的十分重要的第一步。
    1.聽(tīng)一聽(tīng)有沒(méi)有異常的聲音。
    2.嗅一嗅有沒(méi)有異常氣味，特別是有沒(méi)有出現(xiàn)絕緣材料燒焦的氣味。一般電氣部件都由絕緣材料組成，當(dāng)絕緣材料被通過(guò)的大電流（超過(guò)額定電流數(shù)倍）燒傷或燒焦后，會(huì)發(fā)出一種刺鼻的臭味，追蹤氣味的發(fā)生處，能幫助我們查找故障源。
    3.查一查是否出出異常的溫度。各種電源設(shè)各，不管是靜止型還是旋轉(zhuǎn)型，只要流過(guò)電流，就會(huì)產(chǎn)生熱量，這種熱量，使溫度上升，但只要不超過(guò)額定溫升是允許的。電源裝置能持續(xù)正常的運(yùn)行，這種溫度基本處于飽和狀態(tài)，變化不會(huì)很大。如果發(fā)現(xiàn)某元器件或某部位的溫度突然升高，發(fā)熱發(fā)燙，出現(xiàn)反常情況，表明可能出現(xiàn)故障或者有故障隱患存在，此時(shí)可根據(jù)熱源去尋找故障點(diǎn)。檢測(cè)電源裝置的溫度，通常采用如下幾種方法。
    （1）用手去摸一摸，賃感覺(jué)和經(jīng)給來(lái)判斷溫度是否發(fā)生了異常。平時(shí)，要有意識(shí)地經(jīng)常去體驗(yàn)設(shè)備的溫度，掌握裝置正常運(yùn)行情況下的溫度，因此，只要用手去摸一摸（但必須注意安全），就能知道溫度是否超出了允許的最高溫度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在通常情況下，能夠用手摸設(shè)備耐受10s左右的溫度約為60度。
    （2）對(duì)一些十分重要的部件或者特別需要監(jiān)視的部位，可以安放溫度計(jì)，用溫度計(jì)來(lái)檢測(cè)和監(jiān)視它們的溫度。
    （3）對(duì)另外一些需要監(jiān)視溫度的部件或部位，但不便安放溫度計(jì)，也不能用手摸它。在這種情況下，可以貼上示溫片或涂上示溫涂料，根據(jù)它們的顏色隨著溫度的變化而發(fā)生變化的性能，就可以知道溫度是否出現(xiàn)了異常。
    4.看一看有沒(méi)有出現(xiàn)冒煙的情況，是否有被燒焦、燒黃或被燒得發(fā)黑的元器件。當(dāng)過(guò)載和短路引起的大電流通過(guò)元器件（或零部件）時(shí)，輕者將遠(yuǎn)件燒得發(fā)燙，烤得變黃。重者將元器件（或零部件）燒得冒煙、發(fā)焦、發(fā)黑。對(duì)這種情況，可根據(jù)損壞的元器件，找出故障點(diǎn)，分析出故障原因。
    5.看一看熔斷器是否熔斷。如果發(fā)現(xiàn)熔斷器熔斷，則應(yīng)檢查一下是哪一相的被熔斷。再細(xì)細(xì)地看一下熔芯被燒斷的情況和被熔斷的程度。便如，對(duì)那些玻璃管熔斷器，有的熔芯看上去是被慢慢地熔斷的，在被熔斷分開(kāi)的兩個(gè)斷點(diǎn)處顯得比較粗壯，頭上呈現(xiàn)橢圓形，玻璃管仍然很透明，并且沒(méi)有任何被損壞的痕跡，也沒(méi)有任何發(fā)黑發(fā)黃的現(xiàn)象。這些多數(shù)是由于過(guò)負(fù)載而造成的故障，而且從熔芯開(kāi)始被熔化到熔芯被熔斷，是經(jīng)過(guò)了一定長(zhǎng)的時(shí)間；而另一種情況則不然，一看就知道熔芯是被快速熔斷的，由于流過(guò)的電流非常大，帶有“爆炸"形式似的，將熔芯燒飛濺在玻璃管的四周，成粉碎性狀。玻璃管四周發(fā)黃發(fā)黑，甚至玻璃管有時(shí)被炸破，這種故障，多數(shù)是由于短路而造成的。根據(jù)不同的短路情況和流過(guò)不同大小的短路電流、熔芯被熔化的狀態(tài)是*不同的，因此有經(jīng)驗(yàn)的人一看就知道是短路還是過(guò)載。如果是短路，還能估計(jì)出短路發(fā)生源是在近處還是在遠(yuǎn)處。
   
    6.看一看所有的電壓表、電流表和頻率表的指示值。觀察一下它們的指示值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，或者是否在正常的指示值內(nèi)，它們的指針擺動(dòng)是否穩(wěn)定和正常。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電表的指示值或電表的指針擺動(dòng)情況發(fā)生異常時(shí)，表明出現(xiàn)了故障。
    7.看一看有沒(méi)有打火花的痕跡。有些地方由于接觸不良，或者由于炭爛和鐵粒等導(dǎo)電性灰塵存在，引起打火花，或者由于其他原因引起打火花。打火花也會(huì)危及元器件，引起故障。打過(guò)火花以后，總會(huì)有痕跡存在，可根據(jù)痕跡去查故障源。
    8.全面掃視一下，有沒(méi)有明顯損壞的元器件，從明故障入手，進(jìn)一步查清故障。
    9.觀察一下，是否存在應(yīng)該動(dòng)作而又不動(dòng)作的繼電器和接觸器，或者雖然動(dòng)作了，但吸合不可靠，時(shí)而吸合，時(shí)而又釋放。或者繼電器和接觸器雖然得電吸合了，但其常開(kāi)觸頭閉合不良，或者常閉觸頭斷開(kāi)不良。反之，繼電器和接觸器的線圈雖然失電了，但其動(dòng)合觸點(diǎn)不斷開(kāi)或其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合不良；同時(shí)也觀察一下是否存在不該動(dòng)作的繼電器和接觸器發(fā)生了動(dòng)作（即出現(xiàn)誤動(dòng)作）。即一方面觀察觸頭動(dòng)作情況，另一方面也可以聽(tīng)聽(tīng)觸頭動(dòng)作聲音，必要時(shí)可借助萬(wàn)用表來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。
    10.查一查有沒(méi)有斷線現(xiàn)象，或者有沒(méi)有被損傷的導(dǎo)線。特別要仔細(xì)觀察一下導(dǎo)線的絕緣外皮有沒(méi)有損壞，有沒(méi)有大電流流過(guò)導(dǎo)線而使其發(fā)熱，導(dǎo)致導(dǎo)線外皮絕緣被熔的現(xiàn)象，這能幫助我們判斷故障的性質(zhì)和尋找故障源。
   
    11.查一查有沒(méi)有松動(dòng)的連接螺絲和接插件（或轉(zhuǎn)插件）。在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，由于振動(dòng)而引起連接螺絲、接插件的松動(dòng)，只要有松動(dòng)，就會(huì)發(fā)生接觸不良，另外，由于日久引起彈簧的彈力不足，或者由于氧化等原因引起插頭與插座之間接觸不良。只要有接觸不良，就會(huì)出現(xiàn)間隙性的無(wú)規(guī)律的故障。
    12.查一查有沒(méi)有發(fā)生變形、裂縫和損傷的元器件。
    13.查一查有沒(méi)有虛焊或者焊點(diǎn)脫落現(xiàn)象。只要查出虛焊或焊點(diǎn)脫落的地方，故障源也就不難找到了，因?yàn)樘摵冈斐山佑|不良，焊點(diǎn)脫落造成斷路，它們直接釀成故障。
    14.查一查有沒(méi)有被腐蝕生銹的觸點(diǎn)。被腐蝕氧化后發(fā)出銅綠，也有一些出現(xiàn)灰褐色，變得粗糙和凹凸不平。發(fā)生氧化后，接觸電阻增大，接觸也就不良
   
   
    （二）儀表、儀器測(cè)量法
    儀表、儀器測(cè)量法是用電氣儀表測(cè)量某些電參數(shù)的大小，經(jīng)與正常的數(shù)值對(duì)比后，來(lái)確定故障部位和故障原因。
    儀表、儀器測(cè)量法的具體方法如下：
    1.測(cè)量電壓法 用萬(wàn)用表交流500v檔測(cè)量電源、主電路線電壓以及各接觸器和繼電器線圈、各控制回路兩端的電壓。若發(fā)現(xiàn)所測(cè)處電壓與額定電壓不相符合（超過(guò)10%以上），則是故障可疑處。
    2.測(cè)量電流法 用鉗形電流表或交流電流表測(cè)量主電路及有關(guān)控制回路的工作電流。若所測(cè)電流值與設(shè)計(jì)電流值不符（超過(guò)10%以上），則該相電路是故障可疑處。
    3.測(cè)量電阻法 即斷開(kāi)電源后，用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量有關(guān)部位電阻值。若所測(cè)電阻值與要求的電阻值相差較大，則該部位極有可能就是故障點(diǎn)。一般來(lái)講，觸頭接通時(shí)，電阻值趨于“0"，斷開(kāi)時(shí)電阻值“"∞"；導(dǎo)線連接牢靠時(shí)連接處的接觸電阻亦趨近于“0"，連接處松脫時(shí)，電阻值則為“∞"；各種繞組（或線圈）的直流電阻值也很小，往往只有幾歐姆至幾百歐姆，而斷開(kāi)后的電阻值為“∞"。
    4.測(cè)量絕緣電阻法 即斷開(kāi)電源，用絕緣電阻表測(cè)量電器元件和線路對(duì)地以及相間絕緣值，電器絕緣層絕緣電阻應(yīng)根據(jù)電壓等級(jí)而確定絕緣電阻值。絕緣電阻值過(guò)小，是造成相線與地、相線與相線，相線與中性線之間漏電和短路的主要原因，若發(fā)現(xiàn)這種情況，應(yīng)著重予以檢查處理。
   
    （三）其他診斷法
    1.對(duì)可疑對(duì)象進(jìn)行重點(diǎn)檢查
    在第一步直觀檢查中，凡發(fā)現(xiàn)可疑的對(duì)象，或者對(duì)那些容易損壞的嬌脆的元器件進(jìn)行重點(diǎn)檢查。一般通過(guò)對(duì)它們的檢查最容易發(fā)現(xiàn)故障，效果比較好。即便通過(guò)對(duì)它們的檢查未發(fā)現(xiàn)故障，但對(duì)排除故障疑點(diǎn)，縮小了故障的范圍也有一定的作用。
    2.替換試探法
    用相同的元器件分別去替換有故障嫌疑的元器件，看看故障是否被消除。以此方法，逐步查找，逐步縮小故障范圍，對(duì)最終暴露故障所起的效果很好，排障效率比較高。
    3.對(duì)比法
    采用對(duì)比法能快速找出故障，這是通常采用的一種故障診斷方法，其效果很好，方法也比較簡(jiǎn)便。
    4.分段切割查找
    對(duì)一些故障現(xiàn)象復(fù)雜、問(wèn)題很多、涉及面很廣，故障范圍又不明的疑難故障，宜采用分段切割的方法來(lái)查找。它能分割故障，化復(fù)雜為簡(jiǎn)單，縮小故障范圍，容易診斷。
    這種方法更適用于閉環(huán)系統(tǒng)，如果在閉環(huán)系統(tǒng)中產(chǎn)生故障，可將反饋環(huán)節(jié)的連接線斷開(kāi)，使閉環(huán)系統(tǒng)成為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。再進(jìn)行觀察檢查，分析判斷故障是發(fā)生在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中還是反饋系統(tǒng)中。如果初步判斷故障發(fā)生在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，則對(duì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行逐級(jí)檢查，找出故障部位，直至故障點(diǎn)。如果開(kāi)環(huán)系統(tǒng)沒(méi)有問(wèn)題，則表明故障就發(fā)生在反饋系統(tǒng)，故障范圍就縮小了，有助于加速查出故障點(diǎn)。
    5.逐級(jí)類推檢查
    根據(jù)不同情況，可以從輸出端開(kāi)始，逐級(jí)往前類推檢查，也可以從輸入端開(kāi)始逐級(jí)往后類推檢查，直至暴露故障為止。但無(wú)論采用哪一種檢查方法，一般都道先檢查該級(jí)的輸出電壓和輸出電流。如果輸出電壓值、輸出電流值都正常的話，則表示這一級(jí)的工作狀態(tài)都正常，故障點(diǎn)不在這一級(jí)，而在它的前面（或后面）。因此也用不著再去檢查這一的輸入電壓、輸入電流及其它，可以直接往前級(jí)（或后級(jí)）推進(jìn)，去檢查上一級(jí)（或下一級(jí)）。
    6.敲擊振動(dòng)
    在制造時(shí)由于虛焊，造成接觸不良，或者在使用過(guò)程中由于周?chē)h(huán)境條件差，導(dǎo)致元器件、觸點(diǎn)、觸頭腐蝕生銹，引起接觸不良，造成電源裝置運(yùn)行時(shí)好時(shí)壞，發(fā)生無(wú)規(guī)則的間隙性故障。為了暴露故障和故障發(fā)生源，可使用敲擊振動(dòng)法。在做敲擊振動(dòng)時(shí)，可一個(gè)部分一個(gè)部分地進(jìn)行，不要幾個(gè)部分同時(shí)進(jìn)行敲擊，這樣便于暴露故障源。