机电设备电气故障检测方法分析

陶涛

（甘肃电器科学研究院，甘肃 天水 741018）

机电设备包含机械设备、电气设备、交通运输工具、电子产品、电器产品、仪器仪表、金属制品等及其零部件、元器件等，被广泛应用于各行各业。为保障其正常使用，其电气故障的检查分析至关重要。下面从机电设备电气故障的类型、检修原则、检修方法、检测程序、优化措施等5个方面进行分析。

1 机电设备电气故障的类型

机电设备的电气故障一般有损坏型故障、退化型故障、失调型故障、导线故障、元件故障等。在日常使用中，机电设备产生的磨损、电气线路的老化、安全防护不到位等，都可能导致以上故障的发生［1］。

2 机电设备电气故障的检修原则

进行机电设备电气故障的检修时，应严格遵循电气设备的检修程序，只有遵照正确的方式方法，才能顺利找到机电设备的电气故障，并保证电气故障被及时治理和排除。

机电设备在检测时，技术人员应严格排查所有的电气故障点，并出具相应的质量检测报告。在检修中，维修人员必须按照相应的规范标准，不断提升检修要求，不断提高设备的检修质量，保证机电设备的正常运行能力，尽量增加机电设备的使用寿命［2］。

3 机电设备电气故障的检测方法

3.1 电阻测量法

电阻测量法在机电设备的电气故障检测中是比较普遍的一种方法，其在各行业电气故障检测中都具有较强的实用性。电阻检测法是应用设备检测电阻的变化，找到对应的电气设备的故障发生位置。使用电阻法测量之前，应将机电设备关停，防止其中存在电流而引发检测人员的安全问题，也避免运行状态中对机电设备造成损坏。电阻检测方法在实际应用中，需要根据不同的设备情况实行不同的检测方案，主要有分阶测量和分段测量两种测量电阻的方式，需要设备检测人员合理分析，选用较为合适的方案。

电阻分阶测量法与分段测量法具有一定的相似性，但也有其不同的地方。电阻分阶测量法是将电阻不同的阻值测量出来，然后根据电阻阻值的大小变化，针对某个位置进一步对其出现的电气故障进行详细的研究和分析，电阻分阶测量法电路图如图1所示。所有的电气故障检测，在准备阶段一定要将机电设备的电源切断，保证机电设备的电路中不会产生电流，尽可能将需要被检测的电气线路隔离出来，更能有针对性地缩小检测范围。当使用电阻法检测设备的电气线路之后，应按照记录的电阻阻值进行对比，并结合实际情况进行分析，观察分析所有可能的故障原因。若是许多的电阻值数据较为相似，电阻值变化不大，或者电路图中正常运行状况时的电阻与所测电阻数值差别不大，表明这一部分的电气线路没有出现故障，线路状态还是良好的，进而检测和分析其他的电气线路。当检测到线路的电阻数值的变化范围较大，且与其他电气线路的电阻没有相似性，或者出现较大的跳动现象或者一直处在数值为零的状态时，说明这一部分的电气线路出现了电气故障，需要进一步检查故障出现的地方，然后实施对应的修复措施［3］。电阻分阶测量法电路图如图1所示。

图1 电阻分阶测量法电路图

电阻分段测量法就是利用欧姆表对机电设备的电气线路进行分段测量，其测量电路图如图2所示。电阻分段测量要以机电设备的电路图为参考，否则无法掌握电路的分布规律，不能准确进行各个分段的电阻检测工作。分段测量利用的就是断路检测原理，使用较大阻值的欧姆表放在线路中，对有可能出现电气故障的路段进行详细的检查，能够更加精准且快速地找出故障之处。在检测过程中，检测技术人员需要依照机电设备的电路图，另外还需要掌握待测各个路段的电阻值，将他们相互对照，倘若发现一处的欧姆表显示的电阻值趋向于无穷大，可以判断该处的电气线路出现了故障，应当进一步细致检测，找到具体的故障原因，进行检修处理。在完成一系列的电阻检测，找到对应的故障根源，并且解决了电气故障之后，技术操作人员需要将检测设备调零，以起到保护设备的作用，防止下一次的使用使设备出现损伤。

图2 电阻分段测量法电路图

3.2 电压测量法

除了电阻检测方法外，在机电设备电气故障检测方面应用较多的还有电压测量法。电压测量法具有较好的优势在于它的有效性与实用性。由于电压测量法对于检测人员的专业程度要求不是很高，因此这种方法具有很高的普遍性，在机电设备的检修中是极其常用的。电压测量法利用的是电压表对电气线路中的设备两端的电压进行测量，然后将电压值与正常状态下的数值进行对照，利用电压的变化判断电气线路的故障问题。在检测过程中，检测人员需要保证安全工作，电压检测方法使用的电压表是有电流通过的，因此需要特别注意，也要防止不正确的检测手段对机电设备造成损害［4］。

电压分阶测量法是机电设备电气故障检测中电压测量法的一种，它的具体操作是将电压表电笔的一端接在电气设备上，另一端电笔在电气设备线路中依照电路图进行分阶分步测量，然后将各个点位的电压值进行读取并记录。从电压表或者万用表的检测数值上，可以很明显地看出哪一段的电气线路出现了短路或者断路。若是测量中显示出的电压值与电源电压基本相等，则可以判断该检测线路处没有电气故障，若是电笔测量的一处使得表盘上显示的电压值为零，则可以表明该处与另一端的电笔之间存在故障，应该继续移动电笔，逐渐缩小范围，最终确定故障的点位并进行维修。这样的电压分阶测量具有明显的优势，它的可操作性强，对操作人员的技术要求较低，最主要的是可以节约检测的时间，大大提高了维修的效率，进而提升企业的生产效率。电压分阶法查找故障现象统计表如表1所示，其是某一机电设备检测工作中使用电压分阶测量法记录的部分电压数据。

表1 电压分阶法查找故障现象统计表

另一种电压测量法是对地电压测量法。对地电压测量也是需要按照实际的电路图，进行各个位置的对地电压的故障判断，找到准确的电气故障位置并进行维修。使用这种对地电压测量方法具有极大的危险性，原因在于检测人员在检测过程中的机电设备没有断电，需要高度重视安全问题，做好充分的保护措施，在测量中需要遵循合理的测量程序，按照规范进行操作，以确保机电设备和人身安全。

3.3 短接测量法

短接测量法也是机电设备遇到电气故障时常采用的一种检测方法，它应用于故障所在的电气线路负载较小的情况。短接测量法的使用步骤较为简单，可以选择一根表面具有绝缘性能的导线，长度需要足够长，在机电设备电气线路出现故障的大致范围内使用该导线进行短接，倘若线路由之前的故障变为电流能够流通的现象，则可以说明该导线连接两端的线路之内出现了故障，可以进一步缩小范围，利用一样的方法找到最终的故障所在之处，其可以有效达到电气故障的检测与维修的目的。短接测量法也可分为两种方式，分别是局部定位法和分段测量法。局部定位法是相对比较简便的方式，其直接利用导线在电气线路中选取局部的位置，进行检测工作，将各个局部位置进行筛选和排除，最终确定具体的故障位置。这样的方式会导致工作量较大，会使检测人员浪费大量的时间，每一次的电气故障检测都需要将完整的线路进行排查，具有很大的局限性，其主要适用于规模较小、线路较少的机电设备。分段测量法则是根据机电设备中的不同元器件，在其周围进行短接，逐一排查各个电子元件以及附近电路的性能，逐渐确定电气故障的位置。分段测量法比较适用于电子元件较多的机电设备，这样的设备电气线路较多，结构复杂程度也较高，可以使用分段测量法逐一排查电子元件，并进行精密的检测工作［5］。

4 机电设备电气故障的检测程序

4.1 对照机电设备电气系统结构图

负责机电设备的相关技术人员需要牢牢掌握电气设备的线路图，在出现电气故障之后，需要检测人员及时调查分析，依据相应的电气系统结构图和自身经验，快速确定故障的位置，做好充分的准备并对其进行维修。检测人员对电气线路结构胸有成竹是进行电气故障检修的一项保证，其为机电设备抢修争取最有效的时间，可保证检修的有效性，并提高机电设备的检修效率。

4.2 了解机电设备运行状况并分析电器故障原因

技术人员在机电设备的运行中需要精准记录设备的运行状况，在电气故障发生之后，技术检测人员可以对照正常的运行状况数据进行分析，了解相关的运行参数，通过对比得出大概的结论，并且制定合理的检测方案，选取较为合适的检测技术方式，进行故障的检测与维修。

4.3 确定电气故障的发生范围

在对机电设备的运行状况进行分析和检修方案确定之后，技术人员需要对机电设备的故障发生位置进行初步的判定。首先可以根据电气线路图纸和设备的运行状态，大致划分一下故障可能存在的区域，之后再进行详细的检测。观察机电设备的外观是否出现损伤，若没有需要进行内部的检测。在打开机电设备之前，需要牢记切断所有的电源，以防止出现安全事故。在内部电气线路检测时，需要根据具体的情况选用合适的检测方法，并找到线路故障的所在位置。

5 机电设备电气故障的优化措施

针对机电设备电气线路中容易出现的断路故障，需要技术人员对设备线路进行优化，防止机电设备出现故障而造成生产工作停滞，阻碍企业经济发展，另外，大量的检修工作也会浪费时间并增加额外的生产成本。

设备技术人员可以将电气线路进行分类管理，按照各自的用途和工作性质进行合理划分，主要包括信号线和电力线两种形式。两种线路的检测方案也可以进行具体定制，保证在出现相应的电气故障时能够有对应的检测方法和检修方案，以提高检修的效率。另外，管理人员需要时刻保证机电设备的电流与电压维持在相对稳定的范围。

机电设备的散热是需要注意的要点，尤其是电气线路的散热。技术人员需要根据设备的具体情况，制定相应的散热功能方案，保证设备在长时间不间断运行状态下拥有良好的散热系统，防止温度过高使电气线路快速老化，并造成线路的故障，阻碍设备的运行。

6 结论

现阶段，机电设备的生产环节对机电设备的运转能力提出了新的要求，这需要技术人员加强对机电设备检修工作的重视。在日常的工作状态下，技术人员需要关注设备的运行状况，优化设备性能，当出现电气故障时，在第一时间针对故障进行分析，判断故障发生的位置，按照科学合理的检测流程，选择合适的检测方法，对电气故障进行维修，以保障电器设备的有效运行。