電氣控制系統(tǒng)的故障成因及維護對策

陸廷琦

摘 要：隨著電氣行業(yè)的快速發(fā)展，電氣控制系統(tǒng)暴露出了許多問題。這些問題對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成了嚴重的威脅，輕則造成系統(tǒng)無法正常運行，重則會引起火災。根據(jù)自身多年的學習和從業(yè)經驗，簡單地介紹了電氣控制系統(tǒng)故障的成因和系統(tǒng)的維護策略。

關鍵詞：電氣控制系統(tǒng)；電氣設備；過電流；過負載

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.134

隨著科學技術的快速發(fā)展，各種新型的電氣設備應運而生，這對電氣控制系統(tǒng)的安全性和可靠性形成了巨大的挑戰(zhàn)。合理分析電氣控制系統(tǒng)的故障成因，并對電氣控制系統(tǒng)進行定期維護是電氣控制系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的保障。

在實際應用過程中，系統(tǒng)不可避免地會出現(xiàn)一些復雜故障，所以，為了確保電氣控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，我們要盡早掌握系統(tǒng)有可能出現(xiàn)的故障。在構建電氣控制系統(tǒng)時，了解未來有可能產生的故障，由于這些故障可能會改變系統(tǒng)中的電壓、電流和工作頻率，進而影響到電氣控制系統(tǒng)的正常運行，所以我們不僅要分析故障的成因，還要掌握先進的電氣控制系統(tǒng)的維護對策。下面將主要介紹電氣控制系統(tǒng)的故障成因和維護技術。

1 電氣控制系統(tǒng)的故障成因和危害

許多歷史數(shù)據(jù)表明，電氣控制系統(tǒng)故障大都是由設計不當、設備缺陷、操作不正確和管理不當?shù)纫蛩卦斐傻摹＿@些因素嚴重影響了系統(tǒng)的電流、電壓、頻率等，并對電氣系統(tǒng)、電氣設備、電機、電網(wǎng)等的正常工作造成威脅。

1.1 故障的成因

1.1.1 過電流

所謂“過電流”，就是指流過電氣元件或電氣設備的電流超過了自身的額定電流，電氣元件或設備在這種運行狀態(tài)下容易損壞。過電流通常要比短路電流的值小。引起過電流的原因有很多，主要包括設備的不當啟動和負載轉矩過高等。

1.1.2 過負載

所謂“過負載”，就是指流過電機的電流過大，超過了額定電流，導致實際功率超過額定功率。過負載是導致電氣控制系統(tǒng)故障最為常見的原因，許多工作人員都意識不到該問題的重要性。引起電氣元件和電氣設備過負載的原因有很多，主要有負載、電壓突然大幅度地增高，電氣設備缺相運行等。

1.1.3 電源缺相

電氣控制系統(tǒng)中缺少不了電機，所謂“電源缺相”，就是指交流異步電機在正常工作時，由于三相電源包含的一相熔斷器熔斷所引發(fā)的電機缺相運行。

1.1.4 短路

在電氣控制系統(tǒng)中，時常會出現(xiàn)不同形式的短路。短路故障主要有兩相短路、三相短路、一相接地短路、電機或變壓器一相繞組中的匝間短路等，當然，也存在許多其他形式的短路。

1.2 電氣控制系統(tǒng)故障的危害

電氣控制系統(tǒng)故障的危害主要有：①如果電氣控制系統(tǒng)中的電流過大，很可能導致電氣控制系統(tǒng)中的電氣設備出現(xiàn)過電流的情況。這會嚴重損壞電氣設備，機械設備的轉動部件也會受到損壞，進而影響到電氣控制系統(tǒng)的正常運行。所以，我們一定要嚴格控制好電氣控制系統(tǒng)中的電流。②在電氣控制系統(tǒng)中，經常會出現(xiàn)因接線錯誤、絕緣破損等而引起的電氣控制系統(tǒng)故障。由于接線錯誤、絕緣破損等引發(fā)的一相、二相或三相短路以及變壓器短路等不同形式的短路現(xiàn)象會使設備因電流過大而發(fā)熱，進而嚴重影響到電氣控制系統(tǒng)的正常運行，甚至會出現(xiàn)人身安全事故。③當交流異步電機在缺相電源低速運行或堵轉時，其產生的定子電流十分強大，這會將電機繞組燒壞。

2 電氣控制系統(tǒng)的維護

為了有效保障電氣控制系統(tǒng)的正常運行，對電氣控制系統(tǒng)的維護就顯得尤為重要。要想使電氣控制系統(tǒng)安全、可靠地運行，就必須做好日常的檢修與維護工作。只有這樣，才能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常和故障隱患，并及時采取有效的解決辦法予以處理，降低故障帶來的影響和損失。

2.1 電氣保護裝置

電氣控制系統(tǒng)中一般都有電氣保護裝置，如果電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，保護裝置就會及時將發(fā)生故障的環(huán)節(jié)與未出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)隔離開來，以保證電氣控制系統(tǒng)中其他設備的安全，防止故障的進一步擴大。如果電氣設備出現(xiàn)不正常的工作狀況，電氣保護裝置就會發(fā)出信號，及時處理可能發(fā)生的故障，保證電氣控制系統(tǒng)運行的安全、穩(wěn)定。

2.2 電氣控制系統(tǒng)的維護

電氣控制系統(tǒng)的維護對系統(tǒng)的正常運行有著重要的意義，它能及時發(fā)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，并及時維修。電氣控制系統(tǒng)的維護方法有很多種，下面主要介紹短路保護、過電流保護和過載保護。

2.2.1 短路保護

短路保護具有瞬時特性，就是指在發(fā)生故障時能在很短的時間內將電源切斷。電氣控制系統(tǒng)中的保護裝置主要有過電流、過電壓、過載和短路等多種形式的保護，最為常見的一種保護裝置是由低壓斷路器、熔斷器構成，具有瞬時特性的短路保護裝置，在出現(xiàn)短路情況時，它能及時切斷電源，保護電氣控制系統(tǒng)。

2.2.2 過電流保護

所謂“過電流保護”，就是指防止電流過大而導致電氣控制系統(tǒng)不能正常運行的一種保護。過電流保護是將過流繼電器串聯(lián)在電機主回路中，然后與接觸器控制回路串聯(lián)的常閉觸頭形成過電流保護裝置。這種過電流裝置可以有效避免過電流現(xiàn)象的發(fā)生，是電氣控制系統(tǒng)中常用的一種過電流保護裝置。

2.2.3 過載保護

這種保護是一種電流型的保護裝置，熱繼電器是過載保護最為常用的保護裝置，熱繼電器的這種過載保護裝置與過電流保護裝置的作用原理有所不同，熱繼電器具有一定的熱慣性，當出現(xiàn)短路電流時，熱繼電器不會立刻作出反應，需要經過一定的時間再作出反應。在電氣設備工作時，嚴禁長期增加負載，以免降低設備的工作效率。

3 結束語

通過了解電氣控制系統(tǒng)的故障成因，就可以有針對性地對系統(tǒng)進行維護，保證電氣控制系統(tǒng)的正常運行。然而，電氣控制系統(tǒng)故障很難徹底地排除，加上故障形式多樣，危害也較大，所以我們應當提高故障分析能力，并采取科學的維護措施，這樣才能防患于未然，保證系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕