机械电气设备故障应急的处理研究

机械电气设备故障应急的处理研究

朱雷

齐丰科技股份有限公司

摘要：电气科技水平的发展，促使机械电气设备越来越多地应用到工业生产中，对提高产能、降低成本都具有至关重要的意义。电气设备的保养、故障排除、应急处理是决定设备运行状态的关键性因素，维修人员要迅速掌握定位故障的方法，对设备异常进行快速处理，才能保证尽快恢复生产，降低损失。探讨分析机械电气设备故障的排查方法和应急处理原则，并列举了常见故障进行了阐述分析，以供相关行业参考。

关键词：机械电气设备；故障处理；应急方案；三相电流；电抗器

引言：

常见的电气设备故障表现为局部高温过热、线路短路与断路、异常噪音等。通过观察可以查看到明显的外观样改变，根据故障的特点，来对线路进行分区域的全面排查，结合线路图与使用说明书，通常绝大多数问题都是可以精准定位并修复的。在设备使用过程中，一定要注意日常的定期保养，做好设备管理，才能够最大限度避免故障的发生。

1. 机械电气设备故障应急处理的原则

首先，维修人员到达现场后要观察现场情况。仔细察看设备外形有无变形、电气回路是否存在燃烧异味，机械设备开关、接线处是否连接完好，例如继电器和接触器的线圈如果过热、冒烟，则可能是因为内部烧毁、负载过重产生。在运行时注意听是否有噪音和异常响动，如果有较强的噪音则可以帮助定位故障部位，润滑不足、异物、存在摩擦等会造成异常噪音；维修人员可以佩戴防护手套触摸电气设备有关发热部位，或用温度计测量是否存在高温异常情况，通常线路短路、设备过载、机械摩擦都可能导致温度升高。

其次，要结合机械电气设备的说明书、接线路图来检查线路连接是否正确。先了解电气设备的内部结构、电路连接原理、发生故障的经过和现象，排除连接错误后、断开电源之后再动手进行拆卸。具体处理策略是先排查电源部分，确保电压供应正常、三相电流没有缺相和不均衡，再检查导线部分是否有破损，最后逐步排查熔丝、接头，检查负载和机械运动的部分是否异常。

最后，维修人员可以利用仪表测量、短路法、开路法、替代法、排除法来检测故障。电气设备维护人员可以针对常见故障的表现形式来编写《常见故障及应急处理手册》，遇到简单问题时可以根据经验和异常情况的特点来一个个排除；也可以先进行电路分析，从主线路开始查起，将电气线路上的各支线进行分割，逐步缩小排查范围，以实现精准的故障定位；或者用开路法，先将与疑似故障点连接起来的后段负载排除出电路，将其断开，检查到疑似故障点为节点的线路是否有问题，如果后段负载断开后电路仍有问题，则说明问题出现在疑似故障点之前，如果电路恢复正常，则说明问题在后段负载的部分。此方法通常用来检查是否电气设备存在过载的情况，如果是负荷过大引发的故障，则减少接入负载后，通常能够恢复正常^[1]。

还可以通过短路法来定位故障位置，具体做法是通过电容器来将电气线路的中间一部分跨接起来，这部分短路而从总线路中摘除了，随后检查跨接后剩余部分能否正常工作。如果正常工作则说明是被跨接的中间部分线路有问题，如果还是不能正常工作则说明被跨接的部分是没问题的，需要再次分段、分区排查。而替换法则是将有怀疑的元器件先拆卸下来，替换成功能正常的，重新接通线路打开开关，如果正常则说明确实是被替换的器件有问题。

需要注意的是，通过仪表测量等方法均需要注意安全，做好防护措施。例如短路法适用于存在多个开关的控制线路中，维修人员要注意做好防触电防护，只能短按压降非常小的线路的两端，不能直接短路电压差很大的线路两端，由于人体属于导体，如果防护措施不足，容易导致接线端子被烧出火花或者触电现象，是十分危险的^[2]。

2. 机械电气设备应急处理方法

1. 内部高温引发的异常

机械设备内部的风机轴承，容易出现高温故障。原因可能是润滑油的量或者型号不合适，造成润滑效果不如预期，设备运行过程中轴承遇到的磨损与阻力较大，导致摩擦生热过多，而通常润滑油是建议定期更换的，一般情况下进油管、回油管与机壳应当保持适当的距离，如果过远则影响润滑效果，如果过近则油压和油温容易受到机壳温度产生的热辐射，就会影响润滑剂的性能；还可能是轴承结构不合理，例如离心式风机的轴承，在投入使用较长时间后，因过度磨损，导致了结构出现了运行不顺畅，如果在安装时轴承不同心，主轴的定位误差较大，主轴在受热的情况下容易发生热胀现象，轴承的外环与端盖因摩擦产生了大量的热，内部冷却又不足，也容易导致出现高温的情况^[3]。

高温故障的位置定位是比较容易的，处理时可以重新对轴承位置进行调整，轴承和底座之间的距离也不能太近，才能有利于散热；定期清理风机内部的灰尘和油污，并添加润滑油，做好风机的保养工作。

2. 电缆短路

绕线式的电机转子，转子线圈引出线、附加电阻线如果连接不当，很容易出现一相接线点温度过高的现象，给设备正常运转带来负面影响；附加电阻线容易出现相间短路，导致电流过高，如果回路电缆出现三相短路问题，设备两端电压无法达到额定电压而不能正常工作。对于短路的电缆而言，在强电流的作用下，电流热效应明显，会使线路温度有明显上升，严重的线路过热会导致其绝缘层、保护套颜色改变，发生碳化反应甚至被烧焦，严重影响使用寿命。

如果出现三相短路现象，则是比较严重的故障，需要快速反应、立即处理。其方法措施包括迅速定位问题回路电缆的位置，将故障电缆替换成新的铜芯电缆，或者先对线路的通电导体进行人工气焊，将其连接成一个回路，再在电缆导体的外部包裹一层绝缘性能较好的材料，架设绝缘电缆支架，加强回路电缆的散热功能，避免高温引发的安全事故。

3. 电抗器常见故障及应急处理方法

电抗器常见故障包括三种，一是可能会出现沿面放电的现象，如果电抗器保养不到位，投入使用时间长了之后，在其表面可能会积有较多的灰尘和污物，表面灰尘受到潮湿空气影响发生受潮，改变了表面的阻值和导电性，导致表面电流出现增大的趋势，进而产生发热现象；如果在表面受潮区域因水分蒸发速率和面积不同，形成干区、湿区，表面电流会进一步形成局部电弧，甚至导致匝间短路的现象甚至引发起火。针对这一问题，可以通过在电抗器顶部设置环形均流电极，或者在电抗器表面刷一层憎水性涂料，来缓解表面电流的影响，做好日常污垢的清理，覆盖防雨层减少潮湿气候的影响，或者增设降温措施，加强散热，避免出现温度过高的情况^[4]。

二是电抗器可能会有局部温度过高的问题。如果存在焊接问题，可能会引起附加电阻，导致局部发热，再加上散热不良的影响，有可能引发起火。这种情况下需要停止设备运行，对功能进行维护，可以用自来水逐渐冲洗垂直散热的气道，清洗表面的污垢，或者检查焊接情况，调整结构以避免附加电阻的产生，改善设备的通风情况，加强散热、缓解局部温度的快速上升。

三、结束语

机械电气设备出现故障，维修人员要结合故障表现形式、特点和发生的过程、设备工作原理、线路情况等因素来综合判断故障原因，对于严重的短路故障，可以先断电保障人员安全，再采取分割法等方式进行排查，要不断强化安全作业的意识，避免出现严重安全事故。维修人员要注意积累故障排查经验，认真总结常见线路问题、设备问题，保持职业敏感性，强化设备的日常维护与保养，才能减少故障的发生，做好安全生产保障工作。

参考文献：

1. 王宇静, 卢景丽, 马玲. 机械电气设备故障的应急处理浅析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015, 5(26).

2. 杨志军. 机械电气设备故障的原因分析及应急处理策略研究[J]. 甘肃科技纵横, 2020, 49(6):3.

3. 王隆浩. 机械电气设备故障的应急处理措施研究[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术:00294-00294.

4. 秦学锋. 机械电气设备故障应急的处理研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(030):1386-1386，1390.