电气设备控制系统故障测试仪的制作及应用

李向峰

0 引言

随着设备控制自动化程度的不断提高，对所有从事电气行业的人员来说，如何能够在较短的时间内掌握和驾驭控制技术，并能对现场出现的电气故障作出准确迅速的判别，进而做到防患于未然，是一项新的课题。而电气设备控制系统的软故障在所有电气故障中位列首位，而且具有如下特点：①故障点难以确定；②对生产影响时间长；③对工作人员的理论素质要求高；④必须具有丰富的现场实践经验。但是如何能够在较短的时间内快速准确地排除故障恢复生产，目前在国内外同行业没有可借鉴的经验。

1 研究内容

1.1 控制系统常见故障

⑴控制元件，如中间继电器、时间继电器、按钮、行程开关、拉绳开关等控制元件的接触点触头氧化或不干净，存在灰尘、油污等非导电材料等引起的接触电阻增加而导致的动力设备控制元件如接触器、继电器等吸合电压不够。

⑵控制元件的接触面存在烧伤或闪络痕迹而引起的接触不良。

⑶控制元件长期使用，已经大大超过其机械使用寿命而引起的弹簧疲劳、动作不灵活等。

⑷控制系统线路接触不良或铜铝过渡时未采取相应的措施而引起的接触电阻增加。

⑸控制系统电压不稳或电压不能满足其吸合电压的要求。

⑹由于使用变频设备而导致的仪表误动作或通讯线路如同轴电缆、双绞线等接触不良而产生的信号传输错误。

1.2 电气设备控制系统故障测试仪在电气控制系统故障处理方法上的优点

1.2.1 传统电气控制系统的故障处理方法

1.2.1.1 排除法

对控制系统的电气元件及控制线路逐个检查紧固。对于控制元件分散，距离长，面广的控制回路，虽然也能找到故障点，但用时较长。

1.2.1.2 更换法

对参与控制回路的电气元件逐步进行更换，直到排除故障。这种方法虽然也能找到故障点，但不仅费时，而且投入成本也较大。

1.2.1.3 万用表测试法

通过测试控制回路各节点的电压或接触电阻，最终找到故障点的位置。这种方法有其局限性，只适用于控制回路的电压不够，无法达到接触器的吸合电压要求的情况。

1.2.2 故障测试仪的最大优点

故障测试仪的最大优点在于能够在较短的时间内对控制回路的故障作出准确的判断，尤其是对于接触不良等较难处理的故障可以做到在设备运行过程中的全程监测。

1.3 电气设备控制系统故障测试仪制作的前提条件

⑴能针对控制系统中存在的较难处理的故障，如偷停即电气设备控制系统控制回路线路或触点接触不良或设备不明原因的停止等故障做出迅速准确的判断。

⑵必须具有投资小、见效快、使用方便、易于操作、经济实用、用途广泛等特点。

⑶制作需要的材料及元器件易于采购，制作方便。

1.4 电气设备控制系统故障测试仪的简要说明

⑴该仪器对控制回路的不同电压等级的交流及直流，如24 V，36 V，110 V，220 V，380 V 均可使用。

⑵该仪器可以同时针对控制回路的多个部位进行检查，而且具有声光报警和电压指示等功能。

⑶该仪器具有设备运行过程和非运行过程检查2 种功能。

1.5 制作电气设备控制系统故障测试仪所需要的主要材料及配件

指示灯、电铃、电压表、转换开关、中间继电器、控制变压器、整流模块、接线端子、独股铜线、白铁皮等。

1.6 电气设备控制系统故障测试仪的工作原理及使用方法

以交流220 V 控制系统为例简要说明。

1.6.1 控制原理

控制原理见图1。

图1 控制原理

1.6.2 使用说明

将控制回路的YABCDN（见图2）与测试仪的YABCDN 相连。将转换开关先打到通的位置，当指示灯全部亮的时侯再打到断的位置，正常情况下电压表的指示与控制电压等级的大小相符，指示灯全部亮。

图2 测试仪面板

如果电压表无电压指示则Y 或A 有问题；L1，L2，L3，L4 灯不亮同时电笛响则A 有问题；L2，L3，L4 灯不亮同时电笛响则B 有问题；L3，L4 灯不亮同时电笛响则C 有问题；L4 灯不亮同时电笛响则D 有问题。

1.6.3 内部结构原理

电气设备控制系统故障测试仪内部结构原理见图3。

图3 内部结构原理

2 结束语

该仪器使用简单，操作方便，制作简单，材料便于购买，在国内外具有较广阔的应用前景。可广泛应用于各个行业，而且还可以根据需要制作成不同电压等级的测试仪或多种电压等级的测试仪，并具有多路故障点同时测试和在线监测等功能。经过多年的摸索和不断优化设计，在实际应用中能及时有效发现故障点，提高了故障的处理速度和准确性，节省了大量的时间，提高了设备的开机率，具有较高的实用性和可操作性。