试析电气控制中常见低压电器故障及其检修方法

侯 聪

神华准格尔能源有限责任公司公用事业公司，内蒙古鄂尔多斯 010300

1 电气控制中常见的低压电器分析

1.1 低压电器的识别

各种低压电器共同组成接触器控制线路。因此，对于一个较为复杂的电气控制线路而言，其故障原因大多是由电器故障所引发的。要想对电器故障进行有效排除，首先要对故障位置进行确定；要想对电气故障问题进行正确针对，必须了解和掌握这些电器元件。通常来说，低压电器识别方法主要包括外形识别、型号识别以及安装位置识别这三种。对于电气维修技术人员而言，不仅要熟悉传统的低压电器元件，还要在实践过程中不断学习，了解新型电器元件，便于检修工作的顺利开展。根据低压电器元件的型号，可以对其规格、用途、类型等进行识别。一般来说，工作电压不超过直流1500V、交流1200V的电器被称为低压电器。随着建筑市场不断完善，低压电器种类也越来越多，国内规定的低压电器产品，其型号主要适用于转换开关、断路器、接触器、控制器、控制继电器、电阻器等十二类电器产品[2]。

1.2 低压电器的构成

过去人们大多将关注重点放在高压电器上，对低压电器较为忽视。随着社会经济不断发展，人们的生产生活对电力资源的需求量也越来越大。在这种情况下，保证电力系统运行安全至关重要，因此低压电器在电网中的地位有了较大提升。低压电器主要由接触器、继电器、真空断路器等元件构成，每一个部件看似独立，但是却存在密不可分的联系，任何一个部件出现问题，都可能对低压电网的运行安全造成威胁。

1.3 低压电器特点

相较于普通电器，低压电器的优点主要体现在智能化方面，其基本特点如下：配电系统在运行过程中产生的高次谐波可通过智能化配电电器消除，有效提升操作精确度；对于电力启动条件来说，智能化过载电器启动可靠性更高、适用范围更广；通过计算机管理系统，智能化电器可实现集中配电、控制、调度和维护，自动化程度更高；智能化低压电器能将运行过程中多余数据减少，实现数据共享[3]。

2 电气控制中常见低压电器故障及其检修方法

2.1 传统检测和智能检测技术

随着科学技术的进步，电气控制中低压电器故障检测技术也有了较大完善。过去的低压电器试验依靠继电器进行解除控制，现在正逐渐发展为计算机控制、PLC控制。手动电器是衡量低压电器试验自动化操作水平的重要标志。在进行上电寿命试验时，要想确保测量结果的准确性，依靠传统的检测技术是无法实现的，但是现在可以利用低压电器试验技术，包括参数采集处理技术、负载模拟技术等，直接获取低压电器中的功率因数、时间常数以及电源频数等各类参数。在国家电网运行过程中，许多新型智能检测技术、检测设备得到了广泛应用，大大提高了电器试验数据的采集、处理效率，甚至可以实现电气特性参数的瞬时采集与处理。在生产低压电器设备元件时，精确的试验参数能够有效提高设备生产质量。随着智能化技术的不断进步，还出现了断路器中电弧故障检测技术，该技术通过分析、比较电路正常电弧与故障电弧之间的差异，能够在线检测电流故障，利用断路器进行瞬时保护，同时具备自动联网控制功能，实现了低压电器设备检测水平的大幅度提升，极大地完善了我国电网系统[3]。

2.2 线圈故障检修

线圈故障是低压电器常见故障之一。在线圈两端电压不变的情况下，电阻与电流呈反比关系。如果衔铁处在分离部位，线圈阻抗降到最低，电流通过量达到最大。当铁芯处于吸合状态下，铁芯与衔铁之间的距离会缩小，同时线圈阻抗增加。一旦铁芯完全吸合，电流通过量达到最低。不管是何种原因，一旦铁芯与衔铁之间存在不完全吸合现象，就会有较大电流通过线圈，导致线圈发热甚至烧毁。除此之外，线圈匝间短路也会导致其绝缘损坏，当局部线圈有短路电流产生时，线圈温度会急剧升高，最终烧毁线圈。因此，在进行线圈检修时，一般采取重新绕制线圈的方法。如果短路匝数不掉且接近端头部位，可以只将损坏线圈拆除，继续使用正常部位的线圈，这样并不会影响电气设备性能。

2.3 触点故障检修

触头故障一般有两种，即触电熔焊、触电过热。前者主要是由于在闭合状态下，触点有较大电弧出现，导致触点严重跳动；后者主要是由于触头压力不足、表面氧化或脏污，从而导致其容量低。此时需要认真检查触点表面的脏污情况、氧化情况，使用汽油清洗干净触头表面，或者利用油光锉、小刀等锉掉铜质触点表面的氧化层。对于银点氧化层来说，由于其导电性较好，同时可发生还原反应，因此大多不处理这种氧化层。在触点氧化层处理完毕后，还要仔细观察其表面的烧毛情况，一旦存在烧毛情况，需要利用相关工具进行整修。值得注意的是，整修工具可以是油光锉或小刀，但不可以是砂布，无需整修的太光滑。在触点闭合情况下，需要将触点内部嵌入的残留砂粒整理干净，以免出现触点接触不良的情况。针对触点熔焊情况，需要及时更换触点，尤其是要求其容量足够。如果低压电器设备压力不够，可以利用弹簧对其进行调整，直至低压电器恢复原有压力。在调整结束后，如果不能恢复触点压力，需要对触点或弹簧进行更换。

2.4 热继电器故障检修

热继电器故障一般包括三种，即热元件烧断、热继电器误动作和不动作。第一，热元件烧断。如果电动机无法启动，或者在启动过程中出现声音，一般是由于热元件烧断造成的。造成这一故障的主要原因为：热继电器动作太快，或者出现负载短路现象。此时需要将电源及时切断，对电路进行检查并将短路故障排除，更换新的热继电器，并对新设备的整定值进行重新调整；第二，热继电器误动作。造成热继电器误动作的原因包括：热继电器整定值过小，还没有过载就开始启动；对热继电器操作太快，导致电流经常冲击到热元件；热继电器使用场所内存在振动、冲击强烈的情况，导致其动作构件松动；第三，热继电器不动作。造成这一故障的主要原因为：热继电器整定值过大，造成过载时间较长，此时需要在负载工作电流的基础上，对整定电流进行合理调整。当热继电器使用时间较长时，需要对其进行定期校验，确保其动作可靠。

2.5 时间继电器故障检修

空气阻尼式时间继电器在电气控制系统中较为常用，延时不准确是该类型时间继电器经常出现的故障问题。造成这一故障的主要原因包括：在拆卸和重新组装空气室的过程中，由于密封工作没有做好，导致漏气现象出现，从而缩短动作延时，甚至造成不延时。在这种情况下需要对空气室进行重新装配，及时更换老化或者损坏的橡皮膜，做好密封工作；在设备拆装过程中，空气通道内部进入灰尘或其他杂物，阻碍空气隧道的畅通性，从而延长时间继电器的动作延时。此时需要将空气室拆开，将其中的灰尘清理干净，即可有效排除故障。

2.6 速度继电器故障检修

如果反接制动时电动机无法制动或者停车，可能是由于胶木摆杆断裂、触点接触不良等原因造成的，此时需要更换胶木摆杆，并对触点进行故障检修。

2.7 软启动器故障检修

软启动器常见故障如下：第一，未按照正确顺序操作启动方式，其正确的供电顺序应当是先主电路，后控制电路；第二，电机接线端子部位和电源线之间的连接出现松动或者脱落，导致接触不良；第三，整定值过小，导致保护装置产生误动作；第四，控制线路存在接触不良的问题。

2.8 变频器故障检修

调试人员应当按照规定步骤调试变频器，对变频器各项功能参数、负载工艺要求等进行充分理解，并做好参数设置工作。对现场环境进行全面考虑，尽量确保调试工作一次成功。具体措施包括：第一，对变频器面板上的运行停止键进行手动操作，对电机停止过程与变频器监视状况加以观察，以免出现异常；第二，在电机启动及停止阶段，如果变频器产生过流保护动作，需要对加速时间及减速时间进行重新设定；第三，如果以上两个步骤仍无法解决变频器故障问题，可以根据实际情况，将最大电流保护值适当增加，保护余量至少要留出10%～20%。

3 结语

综上所述，要想确保电气控制系统运行正常、提高供电可靠性及安全性，必须对低压电器故障进行及时检修。随着科学技术的进步，电气控制中的低压电器故障检修技术也有了较快发展，检修人员应当积极学习先进的低压电器故障检修经验、检修技术，并将其合理应用到实际工作中，切实保障低压电器的运行安全、运行稳定，运用理论知识解决实际难题，并且在实践中丰富理论知识，推动低压电器智能化、现代化发展，维护我国用电安全。