[科普中国]-电气故障

电气设备在生产中已广泛采用，而电气故障是不可避免的，如何排查电气故障是面临的一大问题。电气维修人员是面对和解决这个突出问题的主要技术力量，在实际生产应用中能够准确地查找其故障所在，从而排除故障使电气设备能够正常稳定地运行是每一位维修人员应尽的义务和职责。

分类在实际工作中，我们会遇见不同的电气故障，电气故障的产生是千奇百怪的，排除故障的方法及方式只能根据故障的具体情况而定，也没有什么严格的模式及方法，对部分维修人员来说会感到困难，在排除故障的过程中，往往会走不少弯路，甚至造成较大损失。作为一名维修电工来说，在遇到电气故障时，能准确查明故障原因，合理正确地排除故障，对提高劳动生产率，减少经济损失和安全生产都具有重大意义。
按照电气装置的构成特点，从查找电气故障的观点出发，常见的电气故障可分为三类：
1.电源故障：缺电源、电压、频率偏差、极性接反、相线和中性线接反、缺一相电源、相序改变、交直流混淆。
2.电路故障：断线、短路、短接，接地、接线错误。
3.设备和元件故障：过热烧毁、不能运行、电气击穿、性能变劣。根据故障现象分析故障原因，是查找电气故障的关键。分析的基础是电工基本理论，是对电气装置的构造、原理、性能的充分理解，是与故障实际的结合。某一电气故障产生的原因可能很多，重要的是在众多原因中找出最主要的原因，并运用方法去排除故障。例如，某三相笼型异步电动机出现了不能运转的故障，不论是什么情况，最集中的表现是电动机不能工作，但故障不一定是在电动机，而可能是电源故障，也可能是电路故障或者是设备和元件故障等。也就是说，同一种故障形式，故障的原因多种多样。在这些原因中，到底是哪个方面的原因使电动机不能运转，还要经过更深入、更详细的分析。经过以上过程，进而确定电动机故障的具体原因。

排除方法故障的排除是维修人员的一项重要工作，要彻底排除故障，必须清楚故障发生的原因，更重要的是能从理论上分析、解决故障发生，要具有一定的专业理论知识，要掌握排除故障的方法。
（一）电阻测试法
电阻测试法是一种常用的测量方法。通常是指利用万用表的电阻档，测量电机、线路、触头等是否符合使用标称值以及是否通断的一种方法，或用兆欧表测量相与相、相与地之间的绝缘电阻等。测量时，注意选择所使用的量程与校对表的准确性，一般使用电阻法测量时通用做法是先选用低档，同时要注意被测线路是否有回路，并严禁带电测量。
（二）电压测试法
电压测试法是指利用万用表相应的电压档，测量电路中电压值的一种方法。通常测量时，有时测量电源、负载的电压，有时也测量开路电压，以判断线路是否正常。测量时应注意表的档位，选择合适的量程，一般测量未知交流或开路电压时通常选用电压的最高档，以确保不至于在高电压低量程下进行操作，以免把表损坏；同时测量直流时，要注意正负极性。
（三）电流测试法
电流测试法是通常测量线路中的电流是否符合正常值，以判断故障原因的一种方法。对弱电回路，常采用将电流表或万用表电流档串接在电路中进行测量；对强电回路，常采用钳形电流表检测。
（四）仪器测试法
借助各种仪器仪表测量各种参数，如用示波器观察波形及参数的变化，以便分析故障的原因，多用于弱电线路中。
（五）常规检查法
依靠人的感觉器官(如：有的电气设备在使用中有烧焦的糊味，打火、放电的现象等)并借助于一些简单的仪器(如：万用表)来寻找故障原因。这种方法在维修中最常用，也是首先采用的。
（六）更换原配件法
即在怀疑某个器件或电路板有故障，但不能确定，且有代用件时，可替换试验，看故障是否消失，恢复正常。
（七）直接检查法
对在了解故障原因或根据经验，判断出现故障的位置，可以直接检查所怀疑的故障点。
（八）逐步排除法
如有短路故障出现时，可逐步切除部分线路以确定故障范围和故障点。
（九）调整参数法
有些情况，出现故障时，线路中元器件不一定坏，线路接触也良好，只是由于某些物理量调整得不合适或运行时间长了，有可能因外界因素致使系统参数发生改变或不能自动修正系统值，从而造成系统不能正常工作，这时应根据设备的具体情况进行调整。
（十）原理分析法
根据控制系统的组成原理图，通过追踪与故障相关联的信号，进行分析判断，找出故障点，并查出故障原因。使用本方法要求维修人员对整个系统和单元电路的工作原理有清楚的理解。
（十一）比较、分析、判断法
它是根据系统的工作原理，控制环节的动作程序以及它们之间的逻辑关系，结合故障现象，进行比较、分析和判断，减少测量与检查环节，并迅速判断故障范围。以上几种常用的方法，可以单独使用，也可以混合使用，碰到实际的电气故障应结合具体情况灵活应用。
电气故障现象是多种多样的，同一类故障可能有不同的故障现象，不同类故障可能是同种故障现象的同一性和多样性，会给查找故障带来复杂性。但是，故障现象是查找电气故障的基本依据，是查找电气故障的起点，因此要对故障现象仔细观察分析，找出故障现象中最主要的、最典型的方面，搞清故障发生的时间、地点、环境等。很多电气故障的排除，必须依靠专业理论知识才能真正弄懂弄通。电气维修人员与其他工种维修人员比较而言，理论性更强，有时候没有理论的指导很多工作根本无法进行，因此要具有一定的专业理论知识。维修人员为了更好地提高自己在实际工作中有效解决实际问题的能力和维修水平，应不断加强自身专业理论知识的学习和提高操作技能水平，当发生电气故障时，能够准确地查找其故障所在，从而排除故障使电气设备能够正常稳定地运行。

排除过程观察和调查故障现象

电气故障现象是多种多样的，例如：同一类故障可能有不同的故障现象，不同类故障可能是同种故障现象，这种故障现象的同一性和多样性，给查找故障带来了复杂性。但是，故障现象是查找电气故障的基本依据，是查找电气故障的起点，因而要对故障现象仔细观察分析，找出故障现象中最主要的、最典型的方面，搞清故障发生的时间、地点、环境等。

分析故障原因

根据故障现象分析故障原因，是查找电气故障的关键。分析的基础是电工基本理论，是对电气装置的构造、原理、性能的充分理解，是与故障实际的结台。某一电气故障产生的原因可能很多，重要的是在众多原因中找出最主要的原因。

确定故障的部位

在这一过程中，往往要采用多种手段和方法。

(1)直接感知 有些电气故障可以通过人的手、眼、鼻、耳等器官，采用摸、看、闻、听等手段，直接感知故障设备异常的温升、振动、气味、响声等，确定设备的故障部位。

(2)仪器检测许多电气故障靠人的直接感知是无法确定部位的，而要借助各种仪器、仪表，对故障设备的电压、电流、功率、频率、阻抗、绝缘值、温度、振幅、转速等进行测量，以确定故障部位。例如，通过测量绝缘电阻、介质损耗，判定设备绝缘是否受潮；通过直流电阻的测量，确定长距离线路的短路点、接地点等。

(3)类比法有些情况，可采用与同类完好设备进行比较来确定故障的方法。例如，一个线圈是否存在皿间短路，可通过测量线圈的直流电阻来判定，但直流电阻多大才是完好的却无法判别。这时可以与一个同类型且完好的线圈的直流电阻值进行比较来判别。又如，某装置中的一个电容是否损坏(电容值变化)无法判别，可用一个同类型的完好的电容器替换，如果设备恢复正常，则故障部位就是这个电容。

(4)试探法 在确保设备安全的情况下，可以通过一些试探的方法确定故障部位。例如通电试探或强行使某继电器动作等，以发现和确定故障的部位1。

本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学