电气设备故障的检测方法与维修原则

在科学技术发展突飞猛进的今天，设备的机电一体化、自动化、集成化程度都越来越高，任何一个微小的电气故障都可以导致整台设备的停运，加之电气故障的种类多种多样，其中许多故障不像机械设备故障那样具有直观性和确定性，而且我们对于电气设备检测的手段不是很全面，导致我们面对大量国外先进设备和过程控制装置在出现故障时束手无策。因此，无论是从满足电气设备维修的需求方面还是完整设备诊断技术方面，大力推进开发、应用各种电气设备的检测技术都是迫切和必须的。

1、电气设备故障的检测方法

1.1 电机故障检测方法

电机具有机械和电气组合的双重特性，发生故障时，正确区分故障的类型是非常重要的。一般地，电机因轴承缺陷，不平衡，地脚、铁芯松动等原因引起的振动容易和电气磁场问题引起的振动相混淆，在现场诊断中，可以把停电检查电机作为一般性方法，这种方法简单且易操作。

（1）电机轴承检测。常见的电机轴承故障有疲劳、磨损、断裂以及点蚀。由于电机结构较特殊，对于电机轴承状态的检测多采用峰值能量法和冲击脉冲法。峰值能量法是利用轴承故障与不对中、不平衡、机座松动等因素引起的振动频率不同的机理，对振动信号进行放大，根据能量的大小判断故障部分的方法。

（2）冲击脉冲法。当滚动轴承有疲劳剥落、裂纹、磨损等缺陷或混有杂物时，就有引起脉冲性振动，冲击脉冲的强弱可以反映故障的严重程度。轴承的绝对冲击脉冲水平通常以dBsv来度量，它是轴承状态和转速的函数。为了在测量中消除转速带来的影响，一般需要给出轴的直径和转速。目前，为了更方便地描述冲击脉冲，采用强脉冲能量（dBm）和弱脉冲能量（dBc）两者的差值δ来表述。通常情况下，δ的值应该很小，而且在轴承的使用期限内，其冲击脉冲水平发展的趋势是缓慢升高的。

1.2 线路寻识与电缆故障检测

线路的维护可分为室内和室外两部分，并且由于所处环境不同，两类线路出现故障的形式也不同。通常情况下，电缆故障多是由于硬损伤、潮湿进水、电腐蚀及化学腐蚀、应力或震动破损、长期过载等原因引起，导致的电路故障类型主要有两类：一类是电缆芯线之间或芯线对外皮绝缘破损形成的短路、接地，另一类是芯线的连续性遭到破坏，形成短路或者不完全断线。对于电缆故障的检测，总体上说应该包括确定故障的类型和位置，采用的方法多是脉冲反射技术以及通过电缆的阻抗特性与传播因数检测。采用上述两种方法通常可以准确找到故障点，其精度可达到几十厘米，大大减少了现场工程的开挖量。

1.3 变压器故障检测方法

变压器种类繁多，故障类型也呈现出多元化，但大部分故障主要集中在绕组、铁心、连接件及油质污染上。对于变压器故障的检测，有几种新的方式可供参考。

（1）ALL-Test法。此测量方法的核心是利用高频信号对绕组类设备内部的直流阻值、阻抗、绕组电感相角和倍频因子等参数进行检测，进而判断设备内部发生的故障。利用ALL-Test法可以快速准确地确定变压器内部的故障，同时便于对变压器实现状态状检测。

（2）变比检测法。在对变压器现场检测时，直接测量变压器的变比也是一种快速检查内部故障的有效方法。因为在变压器的使用过程中，其变比会和出厂时或铭牌上的变比发生变化，这样我们就可以把变比作为一种状态指标，通过测量变压器的变比判别内部缺陷的发生和发展，测量变比的仪器主要是变比检测仪，此外，这种仪器上往往还具有极相性检测、激励电流大小测量等功能，可以辅助判断变压器联接极性等故障。

1.4 常用电路元件故障检测

常用电路元件，如电子管、晶体管、电阻和电位器、波段开关故障的检测，第一步多首先采用直观检查法，而后采用参数测量法及其他方法对引发故障的准确原因进行检测分析，对于电容器故障一般很难用直观检查法检测，一般是在检查之前先用短路法将其存贮的电荷短路掉，然后再用万用表检查器充放电情况，而电感线圈的检查一般是将待查电感线圈从仪器上，焊接下一段，用万用表测量其直流电阻的大小，进而确定线圈是否损坏。

1.5 几种新颖的检测方法

目前，对于电气设备故障的检测较多采用一些传统的测试方法，电气维护技术人员熟悉的方法也基本上是电气实验法和性能测试方法，所用仪器也多是万用表、示波器、绝缘测试仪和电桥等。随着科技的发展和电气故障检测的需要，一些新的测试方法应运而生，并且在许多企业已经得到很好的应用，在此我们介绍几种具有普遍意义的电气故障检测方法。接地性能检测。此方法克服了以往多通过在地面打桩布线的困难，，而是采用双钳式接地电阻测试技术，测量时用卡钳钳住接地杆即可测出接地电阻和泄漏电流。它的原理是通过分别夹在接地杆上的两个感应线圈R和G，线圈G相当于一个1：Ng的变压器，在接地网上感应出一个电压E，2在接地回路上会产生电流，此电流又在卡钳内的接受线圈上按1：Nr关系产生感应电流I，通过以上条件可以求得接地电阻Rx。此方法在架空线路接地杆、分配电装置及电表、底座到变压器以及电力传输塔等方面已经有典型应用。

2、电器设备故障的维修原则

目前，对于电气设备的维修，主要依照先动口再动手、先外部再内部、先机械后电气、先静态后动态、先清洁后维修、先电源后设备、先普遍后特殊、先直流后交流的基本原则。在现场检测时，首先是通过电气故障的外部表现直观的去检查判别故障，在通过直观的判别故障的大概位置后，可以通过测量电压、电阻或者强迫闭合法和短接法准确判断故障发生的原因和准确位置，进而及时对故障进行处理。

3、结语

综上所述，电气设备故障的检测方法种类繁多，我们应该根据不同对象，采取相应的检测手段，并根据现场检测的实际情况总结丰富检测的方法和手段，在设备故障维护时应该遵循基本的一些原则，确保能够及时安全的处理故障。