交流接觸器的常見故障及其預(yù)防

王登

摘 要：文章對在實際工作中交流接觸器出現(xiàn)的故障消除及其產(chǎn)生故障的原因進行了分析，并對故障預(yù)防進行了闡述。

關(guān)鍵詞：交流接觸器；故障；預(yù)防

中圖分類號：TM572.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）20-0105-02

1 接觸器簡介

接觸器是一種自動化控制電器，主要用于頻繁接通或者分斷交流電路、直流電路，控制容量大，可以實現(xiàn)遠距離操作，配合繼電器能夠?qū)崿F(xiàn)定時操作、聯(lián)鎖控制、各種定量控制和欠電壓保護。廣泛應(yīng)用于自動控制電路，主要控制對象是電動機，也可以用于控制其它電力負載，如電阻器、電焊機、電容器等。接觸器按被控制的種類可以分為交流接觸器和直流接觸器兩種，本文主要介紹常用的交流接觸器。

交流接觸器根據(jù)使用可分為兩類，第一類是工業(yè)用接觸器，多為通用型號，常見型號主要有CJ系列中的CJ10系列，CJ20系列；第二類是建筑及家用接觸器，常見的有ABBESB系列、悍客HBC1系列、正泰NCH8系列、西門子3TF系列、施耐德ICT系列等，本文主要介紹常用的工業(yè)用交流接觸器。

2 交流接觸器基本組成

交流接觸器主要由四部分組成：

第一部分是電磁系統(tǒng)：主要包括線圈、動鐵芯和靜鐵芯。電磁系統(tǒng)是接觸器的重要組成部分，依靠它的動作帶動接觸器觸點的閉合與斷開。接觸器線圈工作電壓有多種可供選擇，工業(yè)接觸器常見的線圈工作電壓有交流36 V、交流220 V、交流380 V等幾種。

第二部分是觸頭系統(tǒng)：觸頭系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸頭和輔助觸頭，主觸頭的作用是接通和分斷主回路，控制較大的電流，使所控制的電器工作或者停止。輔助觸頭接在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求，執(zhí)行控制指令。交流接觸器的接點，由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。

第三部分是滅弧裝置：一般容量較大的交流接觸器（額定電流20 A以上）都設(shè)有滅弧裝置，其作用是利用斷開電路時產(chǎn)生的電磁力，快速拉斷電弧，用來保證主觸頭在斷開電路時，產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅，減少電弧對觸點的損傷，以及防止弧光飛濺造成相間短路。

第四部分是絕緣外殼及附件，各種彈簧、傳動機構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。

交流接觸器制作成一個整體，外形和性能在不斷提高，但是功能始終不變。無論技術(shù)的發(fā)展到什么程度，普通的交流接觸器始終有其重要的地位。

3 交流接觸器的工作原理

交流接觸器的線圈通電時，靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力，將動鐵芯吸合，由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的，因此動鐵芯帶動接觸器主觸頭動觸頭同時動作，主觸頭閉合，與主觸頭機械相連的輔助常閉觸點斷開，輔助常開觸點閉合，從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時，吸力消失，動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離，使主觸頭斷開，和主觸點機械相連的輔助常閉觸點閉合，輔助常開觸點斷開，從而切斷電源。

4 交流接觸器的選擇

交流接觸器選用應(yīng)根據(jù)負荷類型和工作參數(shù)進行合理的選用，具體按以下幾方面進行。

4.1 交流接觸器類型選擇

交流接觸器按照負荷種類的不同，一般分為一類、二類、三類、四類四種類型，分別記為AC1、AC2、AC3和AC4。

一類接觸器對應(yīng)的控制對象是無感或者微感負荷，例如：白熾燈、電阻爐等。

二類交流接觸器用于繞線式異步電動機的啟動和停止。

三類交流接觸器最典型的用途是鼠籠式異步電動機的運轉(zhuǎn)和運行中分斷。

四類交流接觸器主要用于籠型異步電動機的啟動、反接制動、反轉(zhuǎn)和點動。

4.2 交流接觸器額定參數(shù)選擇

①交流接觸器線圈電壓選擇：交流接觸器線圈電壓應(yīng)該根據(jù)工作現(xiàn)場的控制電壓進行適當(dāng)選擇，盡量選擇電網(wǎng)電壓，如交流220 V、交流380 V。如果對操作電壓有安全要求時，應(yīng)盡量選擇電壓36 V及以下的安全電壓。

②交流接觸器額定電流選擇：交流接觸器的額定電流根據(jù)所控制的對象不同，以及所控制對象的負荷電流選擇，并且要留有一定的裕度。

5 交流接觸器常見故障及其原因分析

5.1 電磁系統(tǒng)故障

5.1.1 接觸器線圈故障

主要是交流接觸器線圈額定工作電壓與接入的控制電壓不相符合造成，有兩種可能后果，一是接觸器不能啟動，二是接觸器在啟動舜間損壞線圈。

實例1：

2013年4月28日，我公司前池操作人員在進行清污操作過程中，清汅機主柵電動機突然停止運行，無法正常運行，清汅機升、降操作全部正常。通過現(xiàn)象初步判斷造成主柵無法正常運行可能是如下原因：主柵運行電動機故障、主柵運行接觸器故障或者是電動機線路和接觸器控制線路故障。在辦理好安全措施及停電手續(xù)后，電氣維修人員進行了全面檢查，最終確認是主柵運行電動機接觸器線圈由于受潮損壞，更換接觸器線圈后進行操作，主柵接觸器不動作。

再次辦理安全措施及停電手續(xù)進行檢查，首先檢查操作手柄行走按鈕，在確認按鈕接觸和操作線路沒有問題的前提下，拆下接觸器線圈。結(jié)果發(fā)現(xiàn)新安裝的接觸器線圈額定工作電壓為交流220 V，而實際操作電壓為交流36 V。

通過事故原因分析，造成此次事故原因主要是接觸器線圈絕緣受潮造成線圈損壞，無法正常使用。但是在更換接觸器線圈過程中維修人員粗心大意，沒有認真核實所更換接觸器線圈電壓與操作電壓不相符合，致使造成清污延遲和電氣維修2人不能按時下班。

5.1.2 接觸器出現(xiàn)異常響聲

主要是接觸器鐵芯表面臟污、卡塞異物或者鐵芯端面短路環(huán)（又稱磁環(huán)）斷裂，造成顫動發(fā)出異常響聲。

實例2：

2012年7月8日公司一號機組一號壓油泵在啟動后，交流接觸器發(fā)出“嗚，嗚，嗚”的異常響聲。運行當(dāng)班人員手動停下油泵后，外觀檢查沒有發(fā)現(xiàn)異常情況，重新手動啟動一號壓油泵，故障沒有消除，立即通知維修人員進行檢查處理。

維修人員進行了全面的檢查，不管是接觸器線圈工作電壓還是接觸器觸頭都沒有什么異常，但是送電啟動后故障一直沒有消除。最后對接觸器進行解體，解體后明顯看見鐵芯上的磁環(huán)斷裂，故障原因查明。更換接觸器后，油泵啟動正常。

5.2 觸頭系統(tǒng)故障

5.2.1 輔助觸頭故障

輔助觸頭常見故障主要是接觸位置調(diào)整不正確，致使在接觸器啟動時常閉輔助觸頭接觸不良，造成接觸器無法啟動。以及常開輔助觸頭在接觸器啟動后不能正常接觸，造成接觸器無法自保持運行。出現(xiàn)上述情況，需要根據(jù)主觸頭行程，輔助觸頭接觸情況，進行適當(dāng)調(diào)整，便可以消除故障。

5.2.2 主觸頭故障

接觸器主觸頭故障主要有兩類，一是主觸頭粘接，需要斷開電路時無法斷開電路；二是主觸頭不同期，在啟動時產(chǎn)生非常大的啟動電流，造成短路故障。

實例3：

2009年4月2日公司二號機組壓力油罐油位計炸裂（材料是有機玻璃），造成機組被迫停機處理。

正常工作時，調(diào)速器一號壓油泵在壓力油罐內(nèi)壓力降低到2.2 MPa時，壓力信號器常閉接點閉合，啟動接觸器工作線圈，線圈得電后交流接觸器動作，接觸器主觸頭閉合，壓力油泵電動機運行，直至油壓達到壓力油罐停止壓力。當(dāng)壓力油罐內(nèi)壓力達到停止壓力2.50 MPa時，壓力信號器常開接點閉合，交流接觸器線圈失電，交流接觸器主觸頭斷開，從而斷開電動機電源，壓力油泵電動機停止運行。

出現(xiàn)故障時控制回路和主回路動作如下所述：

調(diào)速器一號壓油泵在壓力油罐內(nèi)壓力降低到2.2 MPa時，啟動壓力油泵電動機。當(dāng)壓力油罐內(nèi)壓力達到停止壓力2.50 MPa時控制回路斷開。此時交流接觸器A相主觸頭粘接無法斷開，由于交流接觸器三相主觸頭是同軸傳動，A相主觸頭粘接后造成B、C相觸頭也無法斷開，交流接觸器主電源回路一直導(dǎo)通，壓力油泵電動機始終運行向壓力油罐內(nèi)補油，最終造成壓力油罐油位計炸裂。

進行此次故障分析，結(jié)果確認造成故障的主要原因是壓力油泵接觸器主觸頭粘接，在壓力達到停止壓力時，操作回路斷開，主回路由于主觸頭粘接沒有斷開。致使壓力油罐內(nèi)壓力不斷上升，而壓力油罐油位計在達到壓力油泵安全閥動作壓力之前，其有機玻璃強度由于使用時間稍微有點久其強度降低而炸裂。

由于本次故障造成停機處理時間較長，使機組發(fā)電量減少，經(jīng)濟損失非常大。為了避免類似故障再次出現(xiàn)，公司采取了積極的應(yīng)對措施。首先從制度管理方面著手，要求維修人員每星期五對設(shè)備進行定期檢查，在做定期工作時，主要檢查接觸器觸頭表面燒傷情況，必須表面良好，接觸可靠。另外新安裝接觸器和在更換接觸器主觸頭時必須對三相主觸頭同期性進行嚴格檢查，以保證三相同期性在規(guī)程允許值以內(nèi)。第三對于重要設(shè)備，主用、備用設(shè)備每半月進行一次切換，避免某一臺設(shè)備長期運行，以減少事故發(fā)生。第四及時組織技術(shù)人員進行考查、咨詢，對香水電站、石龍嘴電站進行實地考查后，決定將公司使用的有機玻璃管油位計更換為磁翻板油位計，以減少故障發(fā)生幾率。

6 結(jié) 語

本文針對實際工作中交流接觸器出現(xiàn)的故障進行了原因分析，以及實際使用中可能出現(xiàn)的故障從預(yù)防方面進行了探討。當(dāng)然由于交流接觸器使用面廣，出現(xiàn)的故障也是千差萬別，除了在接觸器選擇時多方面考慮外，在使用中還要加強維護檢查，才能使交流接觸器在自動控制中發(fā)揮更大的優(yōu)勢。

參考文獻：

[1] 石立平.接觸器接點耐熔焊性能的研究[D].西安：西安交通大學(xué)，1991.