电气控制柜中低压电器的故障检修与技术研究

肖小楠 姜帅

摘要：随着社会经济发展水平的提高，人们对供电质量提出更高要求，低压电器作为电气控制柜中的重要组成，其运行状态直接影响供电质量。基于此，为保证供电稳定性，本文分析电气控制柜中低压电器的常见故障，研究其检修方法，重点研究检修技术要点，以期为相关工作提供参考性建议。

关键词：故障检修;电气控制柜;低压电器

引言：在电气控制柜长时间运作下，低压电器难免出现老化、磨损等情况，在外部环境与人为操作失误等因素的影响下，极有可能在运作过程中出现故障。因此，应对当前低压电器常见故障进行分析，落实相应的检修技术，明确掌握技术要点，从而保证故障检修效果与效率，降低故障发生率。

1.分析低压电器在电气控制柜中的常见故障

1.1低压断路器故障

在电气控制柜中的低压配电线路中，低压断路器主要是对线路电源起到保护作用，其主要构成零部件包括脱扣器、触头、塑料外壳以及操作机构，整体结构紧凑。从当前低压断路器主要出现的故障来看，最为常见的故障是短路烧毁故障，造成该故障的主要原因是生产设备启动时，断路器触点经过强大电流，在电流的作用下，若是触点压力不够、开关容量下降，那么触头温度升高，从而导致断路器发热，对该设备的绝缘性能造成影响。在断路器相对地绝缘性能以及内部相间的绝缘性能受到影响的情况下，断路器内部三相上下触头之间会形成相间短路状态，进而产生电弧，甚至出现燃烧等不良情况，烧毁断路器。

1.2热继电器故障

在电动机控制电路中，热继电器主要负责对电路的断开控制，以此实现对电动机的过载保护，所以，热继电器是一种过载保护元件。在其运作过程中，电流流入时产生的热量会使双金属片形变，进而推动连杆动作将电路断开，保护系统设备。但是在电气控制柜正常运作过程中，热继电器可能会发生误动作或者热元件烧断等故障。

1.3时间继电器故障

在低压电器系统中，时间继电器是一种自动开关装置，机械和电磁是支持其发挥作用的主要原理，在實际使用过程中能够实现对开关的延时控制。其中空气阻尼型时间继电器主要应用于交流电路，延时动作的实现依托于小孔节流。主要组成包括三部分，分别为延时机构、电磁系统和触点，在该装置设备实际应用过程中，故障的产生原因是因为气囊损坏，进而出现瀚气等，影响动作延时的具体时长，甚至使其完全丧失延时功能。除此之外，在设备安装或者检修过程中，有灰尘随着空气进入空气室和空气道后，也会对其延时时间造成影响[1]。

1.4速度继电器故障

当系统电源相序发生改变后，速度继电器会产生旋转磁场，该磁场与当下转子转动方向相反，以此利用制动力矩的产生使电动机处于制动状态，将其运作速度降低。在其逐渐降低下，电动机转速逐渐接近于零，这时速度继电器则会发出相关信号，实现对电源和设备的控制，保证电路安全性。但是在其实际运作过程中，因为没有定期清理脏污等问题，导致其无法顺利发挥作用，即便电动机已经停止动作，也不能制动停转。

1.5软启动器与变频器故障

对于软启动器而言，其常见故障是装置启动操作顺序不正确，且在低压电器长时间运作下，电机的接线端子部位连接处出现松动，进而因为线路接触不良导致低压电器故障，无法正常运作。而对于变频器而言，其具体故障是电机启动或停止过程中，变频器出现过流保护等。

2.研究低压电器在电气控制柜中的故障检修

2.1低压断路器故障检修

在对低压断路器故障进行检修时，应从两方面进行，一是检修触头，二是立足于伤害防控对电弧进行技术处理。具体检修内容为：①检修低压断路器触头。在低压断路器正常情况下，其触头表面应是光洁、平整的，在检修时，应重点管控触点厚度与触点中心线接触偏移程度，前者需要在0.5mm以上，后者在0.25mm以下。在实际触点检修过程中，相关技术工作人员先对触头表面状态进行查看，判断是否存在杂污等情况，比如表面氧化造成的杂质，或者长时间运作下不小心沾上的污垢等。若是不够光滑、平整、干净，应使用汽油对其进行清洗，并将其挫平，保证其表面氧化层的平整性与光滑性。之后，对触点连接的紧固性进行检查，判断其是否存在松动情况，是否与中心线出现偏离现象，从而及时加固，避免低压断路器的触点在后续运作过程中出现跳动。需要注意的是，若是在低压断路器故障检修过程中发现触点容量不符合使用要求，需要根据实际情况进行容量大一级电器的更换。②做好电弧管控，避免其对设备与相关人员造成危害。由于设备启动时电流经过零值的瞬间会将触头之间的距离拉大，在电压不足的情况下，不足以击穿其间距，这时可能因为电弧而出现燃烧。因此，在实际检修过程中，相关技术工作人员应正确认识到电弧对设备以及周围人员的危害，充分发挥外力的作用，比如电磁力或者气流等，并将电弧拉长，降低其中场强度，进而在短时间内熄灭电弧，避免造成不必要的事故与资源浪费[2]。

2.2热继电器故障检修

在检修热继电器时，应根据常见的两种故障落实差异化检修工作。针对热继电器误动作这一故障，可能是因为热继电器脱扣或者部分零件松动造成的。对于前者这一故障原因，可能是在其运行过程中受到外部较为强烈的冲击进而出现振动，或是在运行过程中电动机拖动时间较长且热继电器可返回时间级数未满足标准，进而出现脱扣现象。针对这一故障问题，相关技术工作人员应根据电动机具体拖动时间进行可返回时间级数热继电器的选择，同时综合考虑设备的各项性能，尤其是抗冲击性和抗震动性，并落实防震措施，这一措施应以热继电器操作频率为基础制定。此外，动作不稳定也是导致热继电器出现误动作故障的主要因素，当部分零件松动，或者外线螺丝出现松动时等，都有可能导致热继电器误动作。针对这一故障问题，最为重要的是检查零部件的紧固性，对于出现松动的零部件应及时紧固，使用半导体温度热继电器，逐渐将以往传统的热继电器替换下来，以此增强热继电器运作的安全稳定性[3]。另外，若是热继电器出现不动作的情况，这可能是因为热继电器操作太快，从而导致热元件受到电流冲击，针对这一问题，技术工作人员可以利用整定电流的科学调整缩短其过载时间，同时定期对长时间运作的热继电器进行定期检验，避免误动作的发生几率，保证其动作可靠。

2.3时间继电器故障检修

在围绕时间继电器故障开展检修工作时，首先要将其空气室拆开，进行掾胶薄膜的更换，以此增强其密封性。其次定期对其进行灰尘打扫与清理工作，避免外部环境对继电器运行造成影响。正确认识到环境温度变化对空气式时间继电器的影响，合理控制时间继电器所在的空间温度等环境要素，从而使其延时时间符合设计与使用要求。

2.4速度继电器故障维修

在维修速度继电器故障时，相关技术工作人员应将其后盖拆开，检查其触头状态，判断是否存在接触不良等情况，同时检查其他零部件，比如胶木摆杆、螺钉等，查看是否出现断裂和调整不当等问题，从而落实针对化维修措施。针对接头接触不良的情况，相关技术工作人员应对触头污物进行清理，仍是使用油光锉将其表面脏污清除掉，使其表面氧化层平整、光滑，并对触头进行紧固。如果速度继电器内部的胶木摆杆出现断裂的情况，则应对其进行更换，保证零部件质量符合速度继电器运作要求[4]。值得注意的是，相关技术工作人员还需要检查速度继电器所设定的各项数值，若是发现其设定值超出设计范围，应对整定螺钉进行调整，避免其运作时较早将反接制动撤除，利用速度继电器动作值的调节实现对故障的有效处理，保证其制动效果满足系统运作需求。

2.5软启动器与变频器故障检修

针对低压电器中的软启动器故障，在对其进行检修时，相关技术工作人员应按照常见故障落实差异化检修措施。比如启动操作顺序不正确这一问题，应按照先主电路后控制电路的供电顺序落实工作;而接线松动和接触不良，则及时对电机接线端子？和电源线之间的连接进行紧固，科学设置整定值，避免错误保护动作的出现，从而实现对故障的有效解决。

针对低压电器中变频器故障检修，相关技术工作人员应严格按照相关标准对变频器进行调试，准确掌握其参数数据，以及负载工艺要求，保证参数设置的科学合理性。在具体故障检修过程中，技术人员应开展变频器面板的手动操作，尤其是运行停止键的操作，同时密切观察电机停止的整个过程以及变频器运作状态，判断是否存在异常情况。此外，在电机启动阶段和停止阶段，应查看变频器是否出现了过流保护动作，若是出现，技术人员应重新根据使用需求设定加速时间和减速时间。经过上述处理措施，能够很好的检修并解决低压电器中变频器出现的大部分故障，但是如果变频器仍存在问题，技术工作人员可以结合具体情况，适当增加最大电流的保护值，在提高参数值时，要保证余量预留出10-20%左右，以此应对突发状况。

3.研究检修电气控制柜中低压电器故障的技术要点

3.1逻辑分析

逻辑分析以故障现象为基础，主要通过电气控制柜相关控制设备的控制线路与原理，对低压电器的故障原因开展检修工作。在实际检修过程中，技术要点包括：第一，对低压电器主电路进行分析，明确掌握设备及系统具体情况，了解相关设备以及机构的部件和电动机拖动，尤其是电动机，相关技术工作人员应对其控制原理和电气元件进行检查，掌握其具体信息。第二，相关技术工作人员应对该设备与系统所用电路元件的文字符号、控制要求和图区号为基础，进行相应控制电路的分析，尤其是电动机主电路所采用的电路元件相关信息。第三，以线路工作原理与出现的具体问题故障信息为基础，开展全面的设备系统故障排查，逐渐缩小故障发生范围，做好故障原因分析工作，以此落实合理的检修工作，实现故障问题的及时解决[5]。

3.2再现故障

所谓再现故障，主要是指以电气控制柜低压电器具体故障的操作步骤为基础，进行故障操作的重复与重现，从而使相关技术工作人员能够判断是否因为运作顺序错误造成的故障，比如接触器和继电器的工作顺序。通过在低压电器故障中使用这一检修技术，能够准确发现电器误动作，从而判断出是否存在回路故障，在较短时间内实现对故障原因的把握，保证维修工作开展的科学合理性。

3.3电器替换

对于电气控制柜中的低压电器常见故障而言，产生原因是因为低压电器运作时间较久，且伴随着使用不规范等情况，外加灰尘、温度等环境因素的影响，从而导致低压电器产生故障。因此，在对其开展检修工作时，相关技术工作人员应以电器故障的逻辑分析为基础，盘点可能出现问题的可疑设备，提前对其进行维护与更换，进而在确定故障原因与部位的同时，避免低压电器故障给电气控制柜功能作用发挥造成较大影响。

3.4智能故障检测技术

在科学技术水平不断提高的背景下，智能化、信息化技术的应用愈发广泛，低压电器故障检测技术也随之发展，具有很大完善。以往的电气控制柜低压电器故障检测与试验主要以继电器为基础，控制解除也依托于继电器，但是，从当前发展趋势来看，计算机控制技术、PLC自动化控制逐渐替代了以往传统的故障检测技术。纵观电气控制柜低压电器故障检测发展历程，实现低电压器试验自动化操作的标志就是手动电器的使用，比如电寿命试验的开展，为得到更為准确的测量结果，可以采用低压电器试验技术，其中涵盖负载模拟技术、参数采集处理技术等，能够利用信息化和智能化的手段直接获取低压电器的时间常数、参数因数等信息数据。而且，在智能电网不断发展的背景下，越来越多的智能化故障检测技术与设备应用于电气控制柜低压电器故障检修工作中，提高相关参数数据采集效率的同时，也为数据准确性提供保证。此外，智能化的故障检测技术逐渐延伸至低压电器设备元件的生产领域，为从根本上减少故障问题，在其生产过程中使用智能化技术确定实验参数，利用电弧故障检测技术等，直接实现了线上电流故障问题的检测，充分发挥断路器的瞬时保护作用。此外，结合互联网技术，进一步提升低压电器设备检测水平，实现对电气控制柜低压电器故障技术的有效完善与强化。

结论：综上所述，低压电器在电气控制柜中发挥着重要作用，比如保证电力系统与相关设备的运作状态与质量，避免不必要的资源浪费等。因此，相关组织单位应加大力度研究低压电器常见故障，明确引发故障的具体原因，以此为基础落实针对化检修技术，并积极结合智能化、自动化技术系统，以此提高检修效率。

参考文献

[1]冯丽萍，蔡益州，龙玺.低压电器控制元件的故障与原因分析[J].集成电路应用，2021，38（08）：102-103.

[2]许文良，何为龙.低压电器热过载保护及热双金属片仿真设计[J].电器与能效管理技术，2021（06）：41-46.

[3]万海元，何均匀.电器开关主要故障原因分析及改善方案[J].日用电器，2021（06）：74-78.

[4]马小燕，陶涛.大型泵低压电器发热故障排查方法研究[J].舰船科学技术，2019，41（22）：103-105.

[5]侯聪.试析电气控制中常见低压电器故障及其检修方法[J].智能城市，2018，4（18）：158-159.

作者简介：

肖小楠（1990.06.27-），女，汉族，河南省开封市人，硕士研究生，目前职称：助教 ;研究方向：智能电气。

姜帅（1989.07.21-），男 ，汉族，河南省开封市人，硕士研究生，研究方向：动车组电气系统。