“三态检测法”在《电力拖动控制线路》实操课程中的应用

贾　志

摘要：《电力拖动控制线路》是中等职业学校电工专业的一门专业课，运用“三态检测法”可以在不通电的状况下检测电路故障，方便地发现线路的故障点，增加了故障检修训练的可操作性。

关键词：三态检测法；电力拖动控制线路；实操课程

《电力拖动控制线路》

实操课程教学现状及难点介绍

相对于中等职业学校学生的素质特点来说，《电力拖动控制线路》的实操课程有一定的难度，学生在实操接线过程中，容易出现由于对电路原理理解不透、逻辑思维混乱导致的接线错误。在检查错误时，普通的通电检测方法存在触电、短路等危险，教材中介绍的断电情况下的检测手段又存在一定的局限性，使得学生不能很快地查找到故障部位，不利于激发学生的学习兴趣，使实操教学效果受到一定的影响。

目前，大多数学校采用的是理论课与实操课分开进行的教学模式，学生先上理论课，然后才进行实操训练，两者集中学习的时间又相对较长，容易形成理论与实践脱节的现象。一方面，教师上理论课时只讲电路工作原理，一般不讲授电路图上隐含的螺丝接线点，不同粗细材质电线的选择，各种接线端子的位置，接触器上各种常开、常闭触头的分配方法等学生实操过程中将要遇到的实际问题，使理论课的教学效果不理想。另一方面，学生在上理论课时一般不能完全弄明白电路工作原理，总希望在实习操作中得到解决，但实习操作中类似接线松动、错误连接等新的工艺问题又出现的过多，接线出错时又没有一套有效的检查方法。因此，学生普遍感到电工课程难学，形成单纯追求过关的心理，学习兴趣下降甚至完全消失，而且随着最近几年生源质量的逐年下降，这种现象越发严重，实习指导教师感觉教学压力很大。

《电力拖动控制线路》实操教学的难点主要有在电路图中区分软、硬线不同线材；判断接线的螺丝点、判断接线端子点；判断触点动作以后形成的新的状态；判断电路图中的问题部分；迅速地在实验板上找到图纸中问题部分对应的测量点；通过对该点电阻的测量判断存在的问题等。

“三态检测法”简介

“三态检测法”是在电路不通电的情况下，采用手动按压某些按钮、接触器触点，通过对电阻阻值正确性判断来进行故障检测的方法。“三态”指的是图纸中的触点在动作过程中呈现的开态、闭态和过度态。“开态”即常闭触点断开，“闭态”即常开触点闭合，“过度态”指的是触点处于不断开、也不闭合的中间过度状态。这三种状态的切换完全靠检测者手动按压来形成。例如，按压启动按钮就可以形成常开触点不闭合、常闭触点刚刚断开的“过度态”，按压接触器灭弧罩内的主触头（或本身设置的检测钮，如德立西CJ20-16型），也可以带动辅助触头形成类似的“过度态”，由于这种“过度态”在通电的情况下是不会出现的，人为加以利用就可以切断或连接电路中的某条支路，分离可能出现的故障线路，而不必实际断开线路，通过万用表测量电阻阻值的变化即可判断所测电路的连接是否正确。

《电力拖动控制线路》课程电路的控制部分是图纸中的难点，其中各个接触器、时间继电器的常开、常闭触点纵横交错，实操接线过程中可能出现的接线逻辑错误非常复杂，学生如果采取断开某点、某号线的传统检测方法测量线路，容易造成新的故障点，而且费时、费力，必然增加检测的难度。“三态检测法”强调不断开检测的线路进行测量，通过对测量电阻值的判断来决定故障的部位。如果在接线的过程中采用该方法随时进行检测，每接起一路就检测一路，可以提高实验的成功率。在利用该方法检测的过程中，还能够培养学生对电路动态状况的判断能力，培养故障检查所需要的逻辑思维方法，加深其对电路工作原理的理解。

“三态检测法”的具体应用

由于各个学校的教学方法存在一定的差异，对图纸的读图习惯也不相同。本文对交流接触器的自锁、互锁触点作出规定：凡是触点与自身线圈串联在同一支路上的，都规定为自锁触点，触点与自身线圈不在同一支路上的都规定为互锁触点，同时自锁、互锁触点不讨论开闭，这些规定与教材类同。对图纸中的某个触点的语言描述是：线号-触点标号-功能。例如，下图中描述停止按钮SB2：3-4-SB2常闭停止，即SB2处于3、4号线之间，为常闭触点、停止功能。使用这样的描述方法能够在图上很快地找到触点的位置。在教学实践中强调采用相同的图纸读图方法，可以在学生与学生之间、教师与学生之间建立起统一的语言交流习惯，为迅速地说明问题、查找原因创造了必要的条件。

用“三态检测法”检测图1的步骤如下：

（一）检测图中1-2-3-4-5-0支路接线的正确步骤

第一步：初始值判断。用万用表测量1-0号线路测量点，该支路由于启动按钮4-5-SB1、4-5-KM1处于断开的状态，阻值应为无穷大（推荐在两个熔断器FU2 的出线端上进行测量，该点是学生容易找到的测量点）。

第二步：验证说明按钮SB1常开触点连接正确。“闭态”按下4-5-SB1，同时“过度态”按下5-6-KM3（避免8-9-KM3常开触点并入KM3线圈电阻），读数应该为KM1的电阻值1K欧姆；如果只是“闭态”按下4-5-SB1，读数应该为KM1、KM2、KT三个线圈并联电阻值330欧姆。这种重复性同时按下的动作，应当保证触点状态的正确性，学生经过训练是可以掌握的。

第三步：验证说明按钮SB2常闭触点连接正确。“闭态”按下4-5-SB1的同时“开态”按下3-4-SB2，读数应该为无穷大。

第四步：验证说明FR1、FR2常闭触点连接正确。“闭态”按下4-5-SB1的同时分别调整1-2-FR1、2-3-FR2，使其常闭点断开，读数应变为无穷大（测量后需要恢复）。

（二）检测图中3-4-5-6-7-0支路接线的正确步骤

第一步：初始值判断。用万用表测量3-0号线路点，由于4-5-SB1触点呈现开态、4-5-KM1常开自锁点呈现开态，所以3-0支路中没有线圈连通，阻值为无穷大。

第二步：验证说明3-4-KM4互锁触点连接正确。“闭态”按下3-4-KM4的同时“闭态”按下4-5-SB1，再“开态”按下3-4-SB2，读数应该为KM1、KM2、KT三个线圈的并联电阻值330欧姆，电流路径为：3-KM4-4-SB1-5-KM1、KM2、KT并联线圈-0。

第三步：验证说明4-5-KM1自锁触点连接正确。“闭态”按下4-5-KM1，读数应该为KM1、KM2、KT三个线圈的并联电阻值330欧姆，电流路径为：3-SB2-4-KM1-5-KM1、KM2、KT并联线圈-0。

（三）检测图中5-6-7-0支路接线的正确步骤

第一步：初始值判断。用万用表测量5-0号线路点（推荐在KM1线圈上测量），由于5-6-KM3常闭互锁、6-7-KT常闭互锁触点均已闭合，读数为KM1、KM2、KT三个线圈的并联电阻值330欧姆。

第二步：验证说明5-6-KM3互锁触点连接正确。“过度态”按下5-6-KM3，读数应为KM1的电阻值1K欧姆，若“开态”按下5-6-KM3，由于8-9-KM3自锁触点的闭合，造成KM1、KM3线圈的并联，读数应为500欧姆。在这个测量过程中，可以感觉到KM3的“开态”、“过度态”触点动作造成电阻值的变化。

第三步：验证说明6-7-KT常闭和5-8-KM2常闭触点连接正确。“开态”按下6-7-KT的同时“开态”按下5-8-KM2，读数应为KM1、KT两并联线圈电阻值500欧姆。

其他支路的检测步骤以此类推。在学生熟练掌握该方法后，可以在最容易找到的两个熔断器FU2的出线端上，即1-0号线路测量点上，依次完成整个电路的检测，避免了学生寻找检测点困难带来的麻烦，对于已经检测过正确的常开点可以采用暂时接入短路线的方法来消除它的影响，该方法在复杂电路检测中更能体现出它的特点。

采用“三态检测法”进行线路检测，教师需要对学生进行图纸读图方法的培训，此内容最好能在理论课程中就予以讲解。采用“三态检测法”由于不需要人为地断开电路接线，可以直接通过电阻值判断故障的部位，假如从最简单的电动机点动控制线路就开始对学生进行针对性的培训，使学生养成良好的读图方法和正确的测量习惯，每接起一条支路，就采用该方法检测其正确性，就能够很好地避免或减少接线错误的出现，即使出现错误，由于已经有了有效的检测方法，故障点的查找也比较容易，可使学生的畏惧心理减弱、学习兴趣增加、实习效率得以加强。

在《电力拖动控制线路》实操课程教学中，应用“三态检测法”进行故障检测教学，收到了较好的教学效果，尤其适用于素质较低、理论基础较薄弱的学生，如果在学生初次接触实操课程时就使用该方法，可以明显降低学习难度，为以后建立正确的思维模式奠定良好的基础。

参考文献：

[1]劳动和社会保障部教材办公室.电力拖动控制线路与技能训练（第4版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

[2]劳动和社会保障部教材办公室.维修电工技能训练（第3版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

[3]赵承荻.电力拖动控制线路（第3版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.

作者简介：

贾志（1962—），男，河北保定人，山西省阳泉市技工学校一级实操指导教师，研究方向为工业自动化设计、安装、检修、技术改造及电器技术。

（本文责任编辑：张维佳）