邱兵涛 李永飚 张朋飞
交流接触器常见故障及处理方法
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(1. 河南工业职业技术学院 河南南阳473000;2. 国网南阳供电公司 河南南阳473000)
交流接触器是电力系统应用最普遍的一种电器,是利用电磁吸力及弹簧反作用力配合动作使触点闭合与断开的一种电器。通过分析交流接触器常见故障及处理方法,包括接触器线圈的过热烧毁,接触器运行过程中噪声过大,接触器主触点过热或熔焊处理等,为合理使用交流接触器提供了参考。
交流接触器 故障 线圈 触点 铁芯 衔铁
交流接触器是电力系统应用最普遍的一种电器。它作为执行元件,可以远距离频繁地操作,能够实现联锁控制,并设有欠压保护,广泛应用于电力拖动和自动控制系统中,主要控制电动机的启动、正反转和停止。
交流接触器是一种适用于远距离频繁接通和断开交直流电路的控制电器。它具有低电压(或失压)释放保护功能、控制容量大、能远距离控制等优点,在控制系统和电气设备中广泛应用,但也存在噪声大、寿命短等缺点。接触器能接通和断开负荷电流,但不能切断短路电流,因此常与熔断器、热继电器等配合使用。它的主要控制对象是电动机,也可以用于控制照明设备、电焊机、电热装置等其他负荷。
交流接触器在运行过程中,常常会发生故障,需要及时处理。
线圈过热的原因是由于线圈中流过的电流,较长时间地超过额定值,而线圈中的电流的大小与加之线圈两端的电压有关,与衔铁带动的负荷有关,而主要是与磁路有关。衔铁打开时,空气距离大,磁路磁阻大,产生相同磁通所需线圈的磁电流大。衔铁闭合后,磁路磁阻小,励磁电流小得多。据计算,衔铁启动时的励磁电流比闭合时要大几十倍。线圈长时间过热是线圈烧毁的主要原因。
(1)接触器频繁动作或线圈时间过长,衔铁频繁启动,线圈频繁地受到大电流的冲击。
(2)衔铁与铁芯端面接触不紧密,大的空气隙使线圈中的电流较额定值大得多。
(3)交流铁芯极面不平、上下错动或中柱铁芯气隙过大。
(4)衔铁安装不妥,铁芯端面与衔铁端面没有对齐,使磁路磁阻增大,线圈中的电流增加。
(5)传动部分出现卡阻,电磁铁过负荷,不能很好地吸合。
(6)线圈端电压过低,带动同样负载,线圈中的电流必然增加。
(7)线圈端电压过高,铁芯磁通饱和,同样引起铁芯过热。
(8)线圈绝缘受潮甚至损坏,存在匝间短路,也会使线圈中的电流增加。
(9)线圈技术参数(如额定电压、频率、通电持续率及使用工作制等)与实际使用条件不符。
(10)使用环境恶劣,如空气潮湿、含有腐蚀性介质或温度过高或散热条件恶化。
(11)线圈匝间有短路。
(12)交流接触器派生直流操作的双线圈,由于常闭联锁触点熔焊不释放而引起动线圈过热烧坏。
(13)派生直流操作的双线圈因动断联锁触点熔焊不释放,而使线圈过热。
电源电压过低或过高,应调整控制回路线圈的电源电压,使之符合线圈的额定电压。
操作频率过高,超过技术参数规定的允许值,应降低操作频率或选用其他合适的接触器。
线圈制造不良或机械损伤导致绝缘损坏,甚至匝间短路,应更换线圈或消除引起机械损伤的故障。
铁芯极面不平或中柱去磁气隙过大,应将铁芯端面磨平或更换铁芯。
机械运动部分卡阻,应排除卡阻故障。
使用环境特别恶劣(如潮湿、含腐蚀性气体或环境温度过高),应根据环境条件选用特殊设计的线圈(如湿热型线圈等)。
可逆转换的接触器联锁触点不可靠或铁芯剩磁太大,由于误动作,致使两只接触器同时投入运行造成相间短路。应检查电气联锁机构和机械联锁,在控制线路中加中间环节。当剩磁过大时,需修整铁芯或更换接触器。
接触器动作过快,转换时间短,在转换过程中发生电弧短路。在控制线路上加中间环节或调换动作时间的接触器延长可逆转换时间。
尘埃堆积、粘有水汽、油污等使线圈绝缘性能降低甚至变坏。应改善使用环境,加强维护,定期清理,保持清洁卫生。
产品零部件损坏(如灭弧室碎裂),应更换损坏的零部件(如灭弧室)。
相间绝缘损坏,应更换炭化后的胶木件。
装于金属外壳内的接触器,其外壳处于分断时的喷弧距离内,可引起相间短路。应选用合适的接触器或在外壳内进行绝缘处理。
三相触点不同步,应调整到同步为止。负载侧短路,应查明短路处,并排除故障或更换触点。接触器选用不合适,在下列场合容量不足(如反接制动,有较多密集操作、操作频率过高)。应重新选用合适的接触器或接触器降容使用或改用适于繁重任务的接触器。触点的初压力太小,应调整弹簧压力。触点分断时电弧温度太高,使触点金属氧化。应除去触点表面的氧化层,应检修灭弧装置或更换。
灭弧室损坏,使触点分断时产生的电弧不能被分割成小段迅速熄灭,应更换灭弧装置。操作电压过低使合闸产生跳跃现象,应检查并调整触点压力,使之符合标准。
正常运行的电磁铁只发出均匀、调和、轻微的工作声音,如果噪声很大,说明有故障,其原因如下。
(1)铁芯有衔铁端面接触不良,由于端面磨损、锈蚀,或存在灰尘、油垢、异物等杂质侵入铁芯端面,使端面间空气隙加大,电磁铁的励磁电流增加,振动剧烈,使噪声加大。铁芯与衔铁的端面是经过精加工的,一般不能使用锉刀、砂布等工具来磨平,只要用汽油煤油清洗即可。如需使用锉刀、砂布修理,可按下列方法进行:首先在端面上衬一层复写纸,衔铁吸合后,端面凸出部分在复写纸上印有斑点,然后轻轻将斑点锉去,重复几次后,即可将端面整平。
(2)铁芯端面磨损过度而不平,需要更换铁芯。
(3)触点弹簧压力过大,需要调整触点压力。
(4)磁系统歪斜或机械卡住,使铁芯不能吸平,需要修理磁系统,排除机械卡住故障。
(5)短路环断裂。短路环是专为防止振动而设置的,短路环断裂或脱落,将使铁芯因振动而发出噪声。一旦经检查出来以后,只要用铜质出来加工一个换上即可。或者更换尺寸一样的短路环。
(6)电压太低,加在线圈上的电压太低,一般低于额定电压85%,就使吸力不足,励磁电流增加,噪声也增大。
(7)运动部分卡阻,衔铁带动开关的运动部分存在卡阻,反作用力加大,衔铁不能正常吸合,产生振动与噪声。因此,应经常在运动摩擦部位加注几滴轻油如机油、变压器油等。
接触器主触点过热或熔焊一般是因触点接触不良,通过电流过大造成的。
接触器吸合过于缓慢或有停滞现象,触点停顿在似接触非接触的位置上,或触点表面严重氧化及灼伤,使接触电阻增大,都会使主触点过热,应清除主触点表面氧化层,可用细锉刀轻轻锉平,保证接触良好。
接触器用于频繁启动或负荷过重设备中,主触点频繁地受到启动电流冲击,会造成过热或熔焊,应合理操作避免频繁启动,或选择适合于操作频繁及通电持续率增长的接触器。主触点长时间通过过负荷电流也会造成过热或熔焊,应减轻负荷,使设备在额定状态下运行,或根据设备的工作电流,重新选择合适的接触器。
负荷侧有短路点,吸合时短路电流通过主触点,会造成主触点熔焊,应检查短路点并排除故障。接触器三相主触点闭合时不同步,某两相主触点受特大启动电流冲击,也会造成主触点熔焊。应检查主触点闭合状态,调整动静触点间隙达到同步接触。
触点弹簧压力过小,应调整触点弹簧压力。
触点表面与金属颗粒凸起或有异物,应清理触点表面。
两极触点动作不同步,应调整触点使之同步。
触点曾经在过大电流下断开时将接触面烧伤,已经不能良好接触。这种情况下,需要更换接触器。
交流接触器是利用电磁吸力及弹簧反作用力配合动作使触点闭合与断开的一种电器。当电磁线圈不通电时,弹簧的反作用力或动铁芯的自身重量使主触点保持断开位置。当电磁线圈接入额定电压时,电磁吸力克服弹簧的反作用力将动铁芯吸向静铁芯,带动主触点闭合,辅助触点也随之动作。遇有线圈通电后不吸合或吸合后又断开的故障时,其处理方法如下。
(1)当接触器线圈通电后不能吸合时,首先应检查电磁线圈两端有无额定电压。若无电压,说明故障发生在控制回路,应对控制回路逐级测量检查。如有电压但低于线圈的额定电压,会使电磁线圈通电后产生的电磁力不足以克服弹簧的反作用力,这时,可能发生接触器吸合后又断开的现象,应检查电路有无接触不良处,检查到故障点作相应处理;或者更换线圈或改接电路。如测量有额定电压时,接触器不吸合,多数情况是线圈本身可能开路,可用万用表电阻档测量线圈电阻。若是接线螺钉松动,接触不良,这时用万用表测量时,会出现一会儿接通、一会儿断开的情况,万用表的指针会摆动不稳,将螺钉紧固即可。如确是线圈断线,一般应更换线圈。接触器吸合一下又断开,还可能是接触器自锁回路中的辅助触点接触不良,使电路不能自锁,应检修自锁触点。
接触器运动部分的机械机构或动触点卡阻,使接触器不能吸合,应对机械机构进行修整。调整触点与灭弧罩的位置,排除两者之间的摩擦。
接触器受损(如线圈断路或烧毁,机械可动部分被卡住,转轴生锈或歪斜),也会造成接触器线圈通电后不能吸合。应拆开进行检查,排除卡住故障,修理受损零件,清洗转轴及支承杆,组装时要保证转轴灵活性,必要时可更换相应的配件。
控制按钮的触点失效,控制回路触点接触不良。应检查控制回路,排除故障。
接触器吸合一下又断开,通常是由于接触器自锁回路中的辅助触点接触不良,使电路自锁环节失去作用。修整常开辅助触点,保证良好的接触即可消除故障。
(2)其他原因。如接触器运动部分的机械机构或动触点卡阻,使接触器不能吸合。应进行调整或重新装配修整。在压合启动按钮时,常开按钮未能真正接通,使接触器不能接通,应检修按钮和控制回路,这时最好两个人操作,一人在接触器线圈线端测量电压,一人操作按钮,以顺利的诊断故障。
通电后接触器不能吸合或吸合后断不开。当接触器不能吸合时,首先检查电磁线圈两端有无电压,如无电压,说明故障发生在控制回路,可根据具体电路检查处理。如有电压,但低于线圈的额定电压,使线圈产生的电磁力不足,这时应更换线圈或改接电路。如有额定电压,多数情况是线圈本身可能开路,应用万用表测量线圈电阻。线圈开路应更换。接触器运动部分的机械机构及触点卡住,使接触器不能吸合,可对机构进行检修调整,调整灭弧罩或触点位置,消除故障。接触器吸合一下又断开,原因是自锁回路中的辅助触点接触不良,使电路自锁环节失去作用,应检修动合辅助触点,保证接触良好。
操作回路电源容量不足或发生接线错误及控制触点接触不良。需增加电源容量,纠正线路错误,修理控制触点。
接触器长期运行,较多的撞击使铁芯板面变形,当“E”字型铁芯接近寿命终了时,中间磁极表面上的间隙逐渐消失,使线圈断电后铁芯产生较大的剩磁,将使动铁芯粘附在静铁芯上,造成接触器断电后不能释放,应用锉刀锉平或在平面磨床上磨光铁芯接触面,保证其间隙不大于0.15~0.2mm。或者更换铁芯。
铁芯端面上油污和灰尘太多,会造成接触面线圈断电后铁芯不能释放,应清除油污。或动触点弹簧压力太小(或反力弹簧损坏),可调整弹簧压力,必要时更换弹簧。
接触器触点熔焊也将会造成断电后铁芯不能释放。安装不符合要求或更换新接触器时铁芯表面防锈油没有清除,安装时应使倾斜度不超过5°,如铁芯表面有防锈油,擦净油即可。
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