電氣控制系統(tǒng)常見故障及解決措施探討

申九菊

摘要：電氣控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化和各種機械設(shè)備中的應(yīng)用，有效的提升了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。在實際運行過程中，受到各種因素的影響，電氣控制系統(tǒng)會表現(xiàn)出不同的故障類型，不僅會影響到生產(chǎn)的順利進行，還會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，所以要有針對性的采取適宜的措施預(yù)防故障的發(fā)生。文章首先闡述了電氣控制系統(tǒng)常見的故障類型及原因，然后對電氣控制系統(tǒng)故障的解決措施進行分析，為保證電氣控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電氣控制系統(tǒng);故障;原因;檢修;維護

0? 引言

隨著我國電氣控制技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣設(shè)備、電氣控制技術(shù)不斷革新，在促進我國工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的過程中發(fā)揮了重要的作用。電氣控制系統(tǒng)主要是通過電氣元件來對某個對象或者某些對象進行控制，從而保證被控設(shè)備安全、可靠的運行。電氣控制系統(tǒng)只有在安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，才能夠滿足生產(chǎn)工藝的運行要求。在實際運行過程中，電氣控制系統(tǒng)會受到各種因素的影響而發(fā)生故障，進而影響到生產(chǎn)工藝的正常運行，威脅到企業(yè)的安全生產(chǎn)。為了減少或者避免電氣控制系統(tǒng)故障的發(fā)生，應(yīng)該提升電氣控制系統(tǒng)設(shè)計水平，在控制系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的保護裝置。加強對電氣控制系統(tǒng)的維修，縮短維修時間，提高維修效率。注重日常養(yǎng)護管理，盡量避免故障的發(fā)生。通過對電氣控制系統(tǒng)故障的表現(xiàn)形式和原因進行分析，能夠為控制系統(tǒng)的設(shè)計和維護提供參考依據(jù)，從而降低控制系統(tǒng)故障的發(fā)生幾率。

1? 電氣控制系統(tǒng)常見故障分析

因為電氣控制系統(tǒng)主要是由各種電氣元件和配電線路組成的，所以在控制系統(tǒng)中的主要故障也是發(fā)生在這兩個部分，比較常見的故障類型主要有線路接觸不良、短路、電源缺相。線路是為各個電氣元件輸送電流的重要載體，但是在使用過程中，線路長期暴露在空氣中，可能會與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，也會因為空氣中細小的灰塵堆積而導(dǎo)致線路接觸不良而造成開關(guān)短路，從而影響到整個控制系統(tǒng)的正常運行。短路是電氣控制系統(tǒng)中最為常見的故障類型，但是成因較多。發(fā)生短路對電氣控制系統(tǒng)所帶來的損害較大，在短路發(fā)生的瞬間所產(chǎn)生的電流可能會造成電氣元件的燒毀?？刂葡到y(tǒng)中的線路質(zhì)量下降、絕緣失效都會導(dǎo)致短路故障，線路連接不合理也會發(fā)生短路，無論哪種原因出現(xiàn)的短路，都會對整個控制系統(tǒng)造成不可逆的損害。在交流異步電動機使用的過程中，因為三相電源所包含的一相熔斷器熔斷就可能導(dǎo)致電源缺相故障，電流會顯著高于額定值，嚴重的情況下還能造成電動機被燒毀。在電氣控制系統(tǒng)實際運行中，還會有其他故障現(xiàn)象，所以可根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的解決措施。

2? 電氣控制系統(tǒng)故障的解決措施

2.1 優(yōu)化電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

加強對電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，可以從根源上降低控制系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率。對電氣控制系統(tǒng)以往發(fā)生的故障進行分析，能夠更加詳細的了解發(fā)生故障的原因，然后有針對性的進行改進。設(shè)計理念應(yīng)該充分考慮到系統(tǒng)發(fā)生各種故障和不正常情況的可能性，然后在控制系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的保護裝置。短路、過電流、過載、失電壓、欠電壓、過電壓、弱磁等都是電氣控制系統(tǒng)在運行中容易出現(xiàn)的故障類型，所以在控制系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)該針對這幾個方面設(shè)置相應(yīng)的保護裝置，最大程度的降低這類故障對電氣控制系統(tǒng)造成的損害。比如在短路保護裝置設(shè)計中，在電氣控制系統(tǒng)中由于電氣元件或者線路發(fā)生絕緣失效、負載短路、接線錯誤等現(xiàn)象時就會出現(xiàn)斷路。在短路產(chǎn)生時的瞬時電流一般會達到額定電流的十幾倍到幾十倍，從而導(dǎo)致電氣設(shè)備或者配電線路因為過電流而損壞，在嚴重的情況下可能會發(fā)生火災(zāi)。所以針對短路保護要求具有瞬時性的特征，能夠在短路發(fā)生的瞬間切斷電源，從而達到保護電氣設(shè)備和配電線路的目的，熔斷器保護和低壓斷路器保護是短路保護中比較常用的保護措施。此外，還應(yīng)該根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的使用環(huán)境以及生產(chǎn)負荷等因素進行優(yōu)化設(shè)計，在提升控制系統(tǒng)本身性能的基礎(chǔ)上，進一步提升控制系統(tǒng)適應(yīng)運行環(huán)境的能力。

2.2 加強對電氣控制系統(tǒng)的檢修

2.2.1 定期檢修

根據(jù)電氣控制系統(tǒng)中電氣設(shè)備的布置方式，電氣元件的質(zhì)量以及生產(chǎn)的實際需求等因素制定檢修周期，可以分為年檢、半年檢、月檢和周檢，根據(jù)不同部位的使用頻率、損耗程度以及發(fā)生故障的幾率等因素進行綜合判斷，然后確定檢修的內(nèi)容。制定完善的檢修制度，其中包括檢修時間、檢修內(nèi)容、檢修注意事項、工作流程以及崗位職責等。檢修人員應(yīng)該嚴格按照檢修制度執(zhí)行操作，在檢修過程中，認真核對檢修內(nèi)容，確保不會漏檢。對于故障發(fā)生頻率較高的部位，要仔細認真的檢查電氣元件的運行狀態(tài)。在檢修過程中，發(fā)現(xiàn)電氣元件存在安全隱患的情況，要及時處理。根據(jù)電氣元件的損耗程度采取相應(yīng)的處理措施，本著經(jīng)濟性原則，對于損耗程度不高，經(jīng)過簡單維修還可繼續(xù)使用的元件，可在維修后繼續(xù)使用。對于損耗比較嚴重或者比較重要的元件，應(yīng)該更換元件。根據(jù)檢修部位以及實際生產(chǎn)所需，決定是否需要斷電。在帶電檢修的情況下，檢修人員要做好安全防護措施，同時在檢修現(xiàn)場設(shè)置明顯的檢修標識，嚴禁不相關(guān)人員進入檢修現(xiàn)場。檢修人員應(yīng)該做好檢修記錄，將檢修時間、檢修部位、維修以及更換的元件等內(nèi)容詳細記錄，通過對檢修數(shù)據(jù)的分析，能夠為電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計和維護工作提供有力的依據(jù)，以便更好的改進系統(tǒng)，提高控制系統(tǒng)運行性能。但是定期檢修還存在一定的弊端，因為檢修就會影響到生產(chǎn)的正常進行，規(guī)模越大的檢修耽誤的時間越長。此外，定期檢修為故障出現(xiàn)前檢修，對于有些運行狀態(tài)良好的元件和結(jié)構(gòu)，在拆卸后反而會降低性能，所以應(yīng)該根據(jù)實際情況決定是否采用定期檢修以及檢修的周期和部位。

2.2.2 不定期檢修

相對于定期檢修而言，不定期檢修的自由度更大，檢修的效率也更高。因為應(yīng)用于不同領(lǐng)域的電氣控制系統(tǒng)具有不同的功能，具有相同功能的控制系統(tǒng)也有復(fù)雜和簡單之分，所以在制定檢修計劃時，就可以根據(jù)實際情況決定檢修的時間和內(nèi)容。對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且運行頻率較高的控制系統(tǒng)而言，可以增加檢修的頻率，檢修內(nèi)容比較詳細，對于結(jié)構(gòu)較為簡單且不易損耗的控制系統(tǒng)而言，可以適當降低檢修的頻率，檢修內(nèi)容相對較少。對于發(fā)生故障頻率較高的部位，可以增加檢修的頻率，具體可根據(jù)實際應(yīng)用情況決定。還可以根據(jù)實際生產(chǎn)需求決定檢修頻率，在生產(chǎn)運行負荷較高的階段，對電氣設(shè)備的耗損較大，可以適當增加檢修頻率。在生產(chǎn)運行負荷較低階段，可適當減少檢修頻率。這種不定期檢修方式，能夠根據(jù)實際運行情況有針對性的進行調(diào)整，比較靈活，既能夠降低控制系統(tǒng)故障的發(fā)生幾率，又能夠減少因為不必要的拆卸造成的損耗，所以生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)自身情況選擇適宜的檢修方式。

2.2.3 狀態(tài)檢修

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種先進的技術(shù)可應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)的檢修中，比如利用傳感器技術(shù)可對電氣控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，通過熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件等來感知周圍的環(huán)境狀況，然后將采集的到信息傳輸?shù)娇偪刂浦行?，控制中心會將這些數(shù)據(jù)與設(shè)計參數(shù)進行比對，如果超出允許的數(shù)值范圍，控制中心會向終端發(fā)送相應(yīng)的命令，保護裝置就會執(zhí)行相應(yīng)的操作，同時發(fā)出報警，有效避免安全事故的發(fā)生，并且為故障診斷提供有力的參考依據(jù)?？梢愿鶕?jù)電氣控制系統(tǒng)的特點，在系統(tǒng)中使用狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，對電氣控制系統(tǒng)中的元件、線路等進行實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時采取相應(yīng)的保護措施，同時發(fā)出報警。狀態(tài)檢修對檢修人員的專業(yè)知識有較高的要求，通過對狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)信息進行分析，能夠詳細了解控制系統(tǒng)中每個元件和線路的運行狀態(tài)，然后根據(jù)實際情況決定是否采取維修措施。狀態(tài)檢修為故障前維修，在控制系統(tǒng)發(fā)生故障前采取相應(yīng)的維修措施，及時消除安全隱患。采用狀態(tài)檢修可減少定期檢修所對元件帶來的損害，檢修的針對性較強，檢修效率高，檢修效果好?？筛鶕?jù)電氣控制系統(tǒng)的實際運行環(huán)境選擇適宜的檢測設(shè)備，確保檢測結(jié)果的準確性和穩(wěn)定性，為狀態(tài)檢修提供基礎(chǔ)保障，降低電氣控制系統(tǒng)故障的發(fā)生幾率。

2.3 加強日常維護

電氣控制系統(tǒng)中的原件以及線路等在使用過程中會受到自身質(zhì)量以及運行環(huán)境的影響，導(dǎo)致自身性能下降，所以要加強對控制系統(tǒng)的日常維護，通過維護不僅能夠降低故障的發(fā)生幾率，同時還能夠提高元件和線路等的使用壽命。根據(jù)電氣控制的功能以及布置形式等，結(jié)合控制系統(tǒng)的運行環(huán)境，制定完善的維護方案，明確維護周期和維護部位。維護人員在維護的過程中，應(yīng)該嚴格按照維護方案操作，深刻認識到維護工作的重要性。重點檢查元件和線路是否存在絕緣失效的現(xiàn)象，接觸部位是否存在松動和脫落現(xiàn)象，并且使用萬能表等工具對元件和線路進行檢查，對相應(yīng)部位添加潤滑油。對電氣控制系統(tǒng)的日常維護，能夠及時發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)中存在的問題，避免故障的發(fā)生并且延長元件和線路的使用壽命。根據(jù)元件和線路的損耗程度，確保備用件能夠滿足日常更換需求。做好日常維護跟蹤記錄，便于調(diào)整維護方案，進一步提高電氣控制系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

3? 結(jié)語

電氣控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，有效提升了工業(yè)生產(chǎn)的加工效率和精準度。電氣控制系統(tǒng)的功能主要有自動控制、保護、監(jiān)視和測量，這些都是實現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)的重要組成部分，一旦電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障，不僅會影響到工業(yè)生產(chǎn)的進度，而且還會增加運行成本，嚴重的情況下甚至可能發(fā)生安全事故。電氣控制系統(tǒng)主要是由各種電氣元件執(zhí)行相應(yīng)的操作來完成控制功能，電氣元件自身的質(zhì)量以及整體布置方式，都會影響到控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以為了降低電氣控制系統(tǒng)故障的發(fā)生幾率，可從設(shè)計、制造、安裝、運行維護等各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化改進，提高控制系統(tǒng)的整體性能，確保電氣控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，為工業(yè)生產(chǎn)的正常運行創(chuàng)造良好的條件。

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