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制造业电工常见故障诊断与快速修复技巧

作者

王丕子 韩清数

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111

在现在制造业的现代化发展过程中,电气设备被大量应用到了各个生产环节当中。无论是普通的加工机器还是全自动化的生产流水线,电气系统能不能正常工作直接的关系到生产能不能顺利进行。不过很多原因导致这些设备经常会出问题,这就要求电工得要有很强的本领来找问题和尽快修复技能,及时恢复设备运行,降低生产损失。

一、常见故障类型

1.1 电路故障

1.1.1 断路故障

断路是指电路中某一部位断开,导致电流无法正常流通。可能原因包括导线老化断裂、接线端子松动氧化、熔断器熔断等。断路发生时,设备会突然停止运行,相关指示灯熄灭,连接的电器无电流通过。

1.1.2 短路故障

短路故障是电路里面的两个不同电位的点直接连到一起,这样电流一下子变得特别大。发生的主要原因可能是外皮绝缘层坏掉,让火线和零线或者不同相的电线直接接触,也可能是电器里面的零件被击穿造成短路。一旦出现短路,往往会伴随强烈电弧、冒烟甚至起火现象,同时会引起断路器迅速跳闸,严重时会损坏电气设备。

1.2 电气设备故障

在制造业中使用最多的动力设备就是电机,故障类型有很多种。比如,绕组有时候短路、断路或者接地有问题,这些问题的出现电机就可能没法启动、运行起来震动很大、发热厉害甚至烧掉。还有轴承磨损或者转子扫膛等机械问题也是比较常见的,这会让电机在运行时候噪音变大,转速也变得不稳定。

二、故障诊断方法

2.1 直观检查法

2.1.1 眼看

首先要仔细查看电器设备的外形,查看是否有元件被烧焦或者变形,以及冒烟的情况。然后要看导线的外皮有没有破的地方或者颜色变掉,接线端子有没有松动或者氧化的问题。另外,还要看看设备上的指示灯亮不亮,仪表的数值显示得是否正确等等。比如,要是某个元件看起来烧焦的样子很明显,那基本上这个元件应该被烧坏掉了。

2.1.2 耳听

当仔细听电气设备运行时候的声音,正常运行的设备的声音一般来说是比较平稳均匀的声音。但是有故障的设备在很多情况下会出现异常的声音,如当电机缺相,其运转起来就会发出嗡嗡的低沉响声,或者接触器接触不好,可能就会发出“吱吱”的声音。因此,通过听这些不正常的声音,就能大致了解哪里出问题。

2.1.3 鼻闻

用鼻子闻电气设备有没有烧焦的味道,这通常是元件太热或者烧坏引起绝缘材料烧掉导致的。如果闻到奇怪的气味时,应该尽快检查周围,找到出问题的具体位置。

2.1.4 手摸

在保证安全情况下,用手去摸设备外壳或零部件,感觉温度有没有太高。设备正常工作的话温度应该不会太高,要是哪个地方温度突然升得很高,可能就是过载、接触不好等原因。不过,要注意摸的时候别被电到,特别是刚关掉的设备,需要等它凉一会儿再去直接触碰。

2.2 仪器检测法

2.2.1 万用表的使用

万用表主要用来测量电压、电流、电阻等数值。当检查故障的时候,通过测电路电压可以看出电源有没有问题,电器元件两边的电压够不够,这样就能知道有没有断路短路的情况,如检测到导线电阻特别大应该是断路。测电流能够看出来设备是不是超负荷运行,测电阻就能检查像电阻电容这些元件是不是好的,正常的元件电阻应该在一个范围内,要是偏差太大可能损坏。

2.2.2 兆欧表的使用

兆欧表主要拿来测电气设备或者线路绝缘的电阻值。如电机、变压器还有电缆等设备,其里面的绝缘性能特别重要。当用兆欧表去测量绝缘电阻的时候,如果测出来的电阻比标准低,就说明可能存在绝缘的问题,这样可能会漏电甚至发生短路的故障发生。

三、快速修复技巧

3.1 电路故障修复

3.1.1 断路故障修复

对于导线断裂出现断电的情况,可以把断裂处再链接起来并做好绝缘处理。要是电线老化得特别厉害,最好换根新电线。遇到接线端子松动或者生锈,需要先把接线端子拆下来拿砂纸磨掉上面氧化部分,然后再把螺丝拧紧。若熔断器熔断,需先查明熔断原因,排除故障后,选择合适规格的熔断器进行更换。

3.1.2 短路故障修复

当出现短路故障时,应该先要找到短路的位置。可以用分段的检查办法来一步步缩小可能的范围。在找到短路位置以后,如果是绝缘层破损造成的话,那么需要修理绝缘层,可以用绝缘胶带包住或者换新的绝缘材料。如果是设备内部的零件坏导致短路,就应该把坏掉的零件换掉。处理完成后需要用兆欧表测量绝缘的电阻值,确定绝缘没有任何问题才可以重新通电。

3.2 电气设备故障修复

3.2.1 电机故障修复

电机绕组短路、断路,故障明显可以进行局部修复,严重情况在进行重新绕制,绕制时要按照原绕组参数进行相关操作。电机轴承磨损,更换同型号新轴承,安装到位并涂抹润滑脂。电机转子扫膛,检查定转子间隙,调整安装位置,必要时修复或更换。修复后进行空载和负载试运行,检查转速、电流等参数。

3.2.2 变压器故障修复

变压器绕组如果有轻微短路或者断路或者可以进行局部修理,严重可能需要整个换掉新的绕组,不过换的时候新绕组的数据要和原来的保持一致。铁芯故障如多点接地情况下,应该找出具体接地点处理,要是硅钢片中间发生短路就得修或者换掉坏的硅钢片。分接开关要是接触不良,就要把触点洗干净、磨平还要调整调压力大小,严重则更换新开关。修完后要做绝缘电阻检测等电气测试,所有指标都达标才可继续使用。

结论

制造业的电工在处理各种各样电气故障时,通过准确判断出哪种故障类型,并用直观检查或者仪器检测等方法,就能很快找到故障位置。电工还需要掌握不同故障的快速处理方法,如电路故障的断路、短路,电气设备故障的电机、变压器等,可有效提高故障修复效率,保障电气设备的稳定运行,为制造业生产的连续性和高效性提供有力支持。同时,电工平时要多总结经验,还要不断学习新知识和技术,这样他们才能更好应对越来越复杂的电气故障问题。

参考文献:

[1] 单南良 , 徐兴华 , 鲍先强 , 等 . 基于边缘智能的电磁能装备轻量化故障诊断方法 [J]. 电工技术学报 , 2025, 40(3):821-831.

[2] 江伦 , 王大江 , 孙文磊 , 等 . 基于数字孪生的变压器故障诊断方法研究 [J]. 系统仿真学报 , 2025, 37(3):775-790.DOI:10.16182/j.issn1004731x.joss.23-1402.