电气控制系统的故障成因及维护对策

陆廷琦

摘 要：随着电气行业的快速发展，电气控制系统暴露出了许多问题。这些问题对系统的稳定运行造成了严重的威胁，轻则造成系统无法正常运行，重则会引起火灾。根据自身多年的学习和从业经验，简单地介绍了电气控制系统故障的成因和系统的维护策略。

关键词：电气控制系统；电气设备；过电流；过负载

中图分类号：TG659 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.134

随着科学技术的快速发展，各种新型的电气设备应运而生，这对电气控制系统的安全性和可靠性形成了巨大的挑战。合理分析电气控制系统的故障成因，并对电气控制系统进行定期维护是电气控制系统安全、稳定运行的保障。

在实际应用过程中，系统不可避免地会出现一些复杂故障，所以，为了确保电气控制系统的安全、稳定运行，我们要尽早掌握系统有可能出现的故障。在构建电气控制系统时，了解未来有可能产生的故障，由于这些故障可能会改变系统中的电压、电流和工作频率，进而影响到电气控制系统的正常运行，所以我们不仅要分析故障的成因，还要掌握先进的电气控制系统的维护对策。下面将主要介绍电气控制系统的故障成因和维护技术。

1 电气控制系统的故障成因和危害

许多历史数据表明，电气控制系统故障大都是由设计不当、设备缺陷、操作不正确和管理不当等因素造成的。这些因素严重影响了系统的电流、电压、频率等，并对电气系统、电气设备、电机、电网等的正常工作造成威胁。

1.1 故障的成因

1.1.1 过电流

所谓“过电流”，就是指流过电气元件或电气设备的电流超过了自身的额定电流，电气元件或设备在这种运行状态下容易损坏。过电流通常要比短路电流的值小。引起过电流的原因有很多，主要包括设备的不当启动和负载转矩过高等。

1.1.2 过负载

所谓“过负载”，就是指流过电机的电流过大，超过了额定电流，导致实际功率超过额定功率。过负载是导致电气控制系统故障最为常见的原因，许多工作人员都意识不到该问题的重要性。引起电气元件和电气设备过负载的原因有很多，主要有负载、电压突然大幅度地增高，电气设备缺相运行等。

1.1.3 电源缺相

电气控制系统中缺少不了电机，所谓“电源缺相”，就是指交流异步电机在正常工作时，由于三相电源包含的一相熔断器熔断所引发的电机缺相运行。

1.1.4 短路

在电气控制系统中，时常会出现不同形式的短路。短路故障主要有两相短路、三相短路、一相接地短路、电机或变压器一相绕组中的匝间短路等，当然，也存在许多其他形式的短路。

1.2 电气控制系统故障的危害

电气控制系统故障的危害主要有：①如果电气控制系统中的电流过大，很可能导致电气控制系统中的电气设备出现过电流的情况。这会严重损坏电气设备，机械设备的转动部件也会受到损坏，进而影响到电气控制系统的正常运行。所以，我们一定要严格控制好电气控制系统中的电流。②在电气控制系统中，经常会出现因接线错误、绝缘破损等而引起的电气控制系统故障。由于接线错误、绝缘破损等引发的一相、二相或三相短路以及变压器短路等不同形式的短路现象会使设备因电流过大而发热，进而严重影响到电气控制系统的正常运行，甚至会出现人身安全事故。③当交流异步电机在缺相电源低速运行或堵转时，其产生的定子电流十分强大，这会将电机绕组烧坏。

2 电气控制系统的维护

为了有效保障电气控制系统的正常运行，对电气控制系统的维护就显得尤为重要。要想使电气控制系统安全、可靠地运行，就必须做好日常的检修与维护工作。只有这样，才能及时发现系统异常和故障隐患，并及时采取有效的解决办法予以处理，降低故障带来的影响和损失。

2.1 电气保护装置

电气控制系统中一般都有电气保护装置，如果电气控制系统出现故障，保护装置就会及时将发生故障的环节与未出现故障的环节隔离开来，以保证电气控制系统中其他设备的安全，防止故障的进一步扩大。如果电气设备出现不正常的工作状况，电气保护装置就会发出信号，及时处理可能发生的故障，保证电气控制系统运行的安全、稳定。

2.2 电气控制系统的维护

电气控制系统的维护对系统的正常运行有着重要的意义，它能及时发现电气控制系统出现的故障，并及时维修。电气控制系统的维护方法有很多种，下面主要介绍短路保护、过电流保护和过载保护。

2.2.1 短路保护

短路保护具有瞬时特性，就是指在发生故障时能在很短的时间内将电源切断。电气控制系统中的保护装置主要有过电流、过电压、过载和短路等多种形式的保护，最为常见的一种保护装置是由低压断路器、熔断器构成，具有瞬时特性的短路保护装置，在出现短路情况时，它能及时切断电源，保护电气控制系统。

2.2.2 过电流保护

所谓“过电流保护”，就是指防止电流过大而导致电气控制系统不能正常运行的一种保护。过电流保护是将过流继电器串联在电机主回路中，然后与接触器控制回路串联的常闭触头形成过电流保护装置。这种过电流装置可以有效避免过电流现象的发生，是电气控制系统中常用的一种过电流保护装置。

2.2.3 过载保护

这种保护是一种电流型的保护装置，热继电器是过载保护最为常用的保护装置，热继电器的这种过载保护装置与过电流保护装置的作用原理有所不同，热继电器具有一定的热惯性，当出现短路电流时，热继电器不会立刻作出反应，需要经过一定的时间再作出反应。在电气设备工作时，严禁长期增加负载，以免降低设备的工作效率。

3 结束语

通过了解电气控制系统的故障成因，就可以有针对性地对系统进行维护，保证电气控制系统的正常运行。然而，电气控制系统故障很难彻底地排除，加上故障形式多样，危害也较大，所以我们应当提高故障分析能力，并采取科学的维护措施，这样才能防患于未然，保证系统的安全、稳定运行。

参考文献

[1]李波，张春梅.电气控制系统故障分析与检修[J].中国新技术新产品，2008（18）.

[2]谌刚.浅谈电气控制系统的故障与保护[J].湖北成人教育学院学报，2012（06）.

〔编辑：王霞〕