电气设备故障检测论文

地铁车辆断路器控制原理及故障分析论文

摘要: 对深圳地铁11号线地铁车辆高速断路器的控制原理进行介绍，并对该线路车辆在调试过程中出现的高断跳开故障进行详细分析。

关键词 ：:地铁车辆;高速断路器;控制原理;故障分析

1问题概述

SZML11项目车辆编组形式为A1－B1－C1－D1=D2－C2－B2－A2(如图1所示)。列车在B车高压箱内配备2套高速断路器，一套连接控制接触网/库用电源与本车(B车)牵引逆变器，一套连接控制接触网/库拥电源与C车牵引逆变器;D1车设置HVB01及HVB02高压箱，分别安装有1套高速断路器连接控制接触网/库用电源与D1、D2车牵引逆变器。SZML11项目T26列在试运线动调过程中，在未动车时，第2节车高速断路器突然跳开，连续报“高断允许线圈反馈故障”“VVVF严重故障”，HMI屏显示受电弓状态正常(均为升弓状态)，多次尝试分合主断不成功。

2高断分合控制分析

在受电弓升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下的情况下，按下司机台上的高速断路器控制按钮HSCB合(=21－S04)或HSCB分(=21－S03)时，合、分的信号将被传送至DCU，DCU则依据输入的信号及列车状态，控制列车高断合允许继电器和电阻继电器的动作，实现对主断路器的控制。牵引逆变器对高速断路器的控制电路见图2及图3。在受电弓正常升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下的状态下，在司机室按下高速断路器合按钮=21－S04，DCU的X111:25点输出DC110V的电平信号，高断合允许继电器1Q021吸合，DCU的X112:17点检测到高断合允许继电器1Q021吸合的反馈信号;然后DCU的X111:24点输出DC110V高电平，继电器1Q022吸合，高速断路器1Q01吸合，DCU的X112:18点用于检测1Q022是否已经正常吸合，正常吸合后，DCU的X112:18点由低电平转化为高电平;高速断路器1Q01吸合后，高速断路器主触点完成“合”动作，牵引逆变器与接触网或库用电源接通，DCU的X111:24点输出低电平，继电器1Q022断开，高速断路器完成大电流吸合小电流维持的整个过程，DCU的X112插头的1点为高速断路器状态监控信号，此时将恢复至低电平状态，DCU的X112:18点也由高电平恢复至低电平状态。在受电弓正常升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下，且高速断路器处于“合”的状态下，按下高速断路器分按钮=21－S03，DCU得到一个高速断路器分的命令，DCU的X111插头的25点输出一个低电平，继电器1Q021断开，高速断路器1Q01分断，相应监视信号状态改变并回馈至DCU。由原理图可知，DCU发出的高断允许信号，通过车上电路后(升弓保持、紧急停车这两个继电器的相关触点)，回到高压箱内的“高断允许继电器”线圈，而执行合高断操作的前提是该线圈闭合。在受电弓状态正常的工况下(为升弓状态)，考虑到C车高断状态正常，因此判断故障发生的原因可能为=22－K208的7－10常开触点故障。检测=22－K208的7－10常开触点所在线路的下一环节+251=99－XT251．05:10A，此处有电平信号输出，因此=22－K208的7－10常开触点无故障;检查高压箱X122插头的点位，无缩针现象，检测相应点位电平正常，可以判定电气线路无故障。由上所述，车辆外围电路正常，且DCU对外围电路的判断及输出高断允许命令的功能正常。

3软件控制逻辑分析

SZML11项目车辆的控制基于TMCS控制系统平台，高断合允许继电器1Q021吸合后，后续高速断路器闭合以及减载的控制逻辑在软件中体现，外部电路仅用于输入指令及提供反馈信号。在无分高速断路器命令时，若满足合高速断路器请求命令与确认本单元受电弓升起信号，DCU则会进一步发出确认合本单元两个高速断路器的命令。此时DCU输出合高速断路器的信号至1Q022。1Q022接收信号后，系统将同时检测高速断路器合的反馈信号和DCU允许HSCB合的信号，如果信号正常，HSCB合，否则强制断开高速断路器。需引起注意的是，列车在紧急牵引工况下，若受控司机室发出牵引方向向前指令，将会产生一个合高速断路器的指令，该指令在司机室未按HSCB合和受电弓在非正常升弓的情况下，强制执行HSCB合的操作。根据以上分析，考虑列车仅B1车故障，可能为B1车软件逻辑与所需功能不符的情况，此种情况多为调试过程中软件未及时更新或更新过程中错误导致。检查DCU的软件版本，故障车与非故障车软件版本一致且为最新版本，因此可排除DCU软件的原因。列车出现的故障可能由DCU内部控制板硬件故障引起。

4DCU控制板分析

DCU硬件故障主要与DCU内部的3块板卡相关:SPU(SignalProcessingUint，信号处理单元)/SMC(SystemManage-mentandCommunication，系统管理与通信)/DIO(DigitalInputandOutput，数字输入输出)。图4是高断允许信号的AND逻辑关系图，图中SMC发出的高断允许是在综合了SPU高断允许信号的基础上发出的，即:当SPU发出禁高断时，将同时传送至SMC，SMC也随即禁高断。图4DIO控制逻辑未验证故障车是否出现DCU板卡故障，将正常车的设备与故障车设备进行对换，观察故障是否转移，这种锁定故障的.方法，能准确判断出设备是否正常。首先将正常车3车DCU的DIO板与故障车2车DCU的DIO板进行对换，故障未转移，2车依然报故障，所以DIO板正常;再把2车和3车DCU的SPU板进行对换，故障由原来的2车转移到3车，由此可以判断原有2车的SPU故障。重新更换SPU板，故障消除，车辆高断分合功能恢复正常。综上，导致此次高断故障出现的根本原因是SPU板硬件故障。

5总结

外围控制电路故障、DCU软件故障、DCU板卡故障是高速断路器最常见的几种故障表现形式。其中外围控制电路的故障在车辆运行的各个阶段均有可能发生，涉及面广，排查难度大;软件故障主要发生在车辆调试初期，因软件功能不完善或更新不及时引起;高速断路器板卡故障主要发生在车辆长时间运行后，排查相对简单。外围控制电路故障，通常是由软件控制逻辑所需的车辆状态信号非正常引起。故障类型包括:电气线路错接或虚接、电气设备故障、网络设备故障和信号干扰等。故障的排查，可通过信号监控软件对相关的信号进行监控，再通过分析其数据状态找出故障原因。软件故障主要通过保证列车相同设备软件为同一软件版本且为符合车辆技术要求的最新状态。根据现场调试经验，高速断路器本身的故障，一般作如下步骤的检查:1)检测高速断路器线圈电阻，正常情况下电阻值为14．5Ω±8%。2)检查主断允许状态是否正常。3)检查整流二极管是否正常。4)检查控制电阻是否正常。5)检查主断合继电器状态是否正常。6)检查高速断路器灭弧罩、主触头是否正常。故障以上排除后，须先进行低压测试，高速断路器能正常动作，牵引控制单元有信号显示后，再进行高压测试，高压电器箱网压输出正常即可。

6结语

高速断路器能够在主电路出现严重的干扰情况(如过流、牵引逆变器故障或短路等)时断开车辆主电路，从而起到保护牵引逆变器及车上其他设备的作用。熟悉高速断路器的电气控制电路和软件逻辑控制原理，对及时发现并处理高速断路器的故障，提高车辆的调试效率，保障车辆的安全运行具有重要意义。

参考文献:

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［2］廖俊．GZ128增购车T14列正线调试跳高断故障分析及解决措施［J］．机电工程技术，2013(6):205－207．

［3］庞开阳．变电所和车辆高速直流断路器的保护跳闸分析［J］．都市快轨交通，2006，19(4):76－79．

随着社会市场经济的快速发展，人民的生活水平不断提高，电气设备被广泛的应用于人们的日常生活中，给人们的生产生活带来了极大的便利，下面是我整理的电气设备维修维护技术论文，希望你能从中得到感悟!

电气设备维修原则及维护分析

[摘 要]随着社会市场经济的快速发展，人民的生活水平不断提高，电气设备被广泛的应用于人们的日常生活中，给人们的生产生活带来了极大的便利，但是很多电气设备在使用过程中会产生各种各样的故障，这就需要做好电气设备的维修及维护工作，本文就结合电气设备的维修原则，分析电气设备故障的检查方法及电气设备的有效维护。

[关键词]电气设备;维修原则;维护;分析

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)20-0116-01

随着人们日常生活中的电气设备的数量及种类大量的增加，电气设备的维修与维护工作显得更加的重要，在电气设备的维修过程中，维修人员首先要清楚电气设备维修的各种维修原则才能很好地完成电气设备的维修工作，本文就结合电气设备的维修原则，阐述电气设备的故障检修方法及电气设备的维护方法。

一、电气设备的故障检查方法

电气设备故障的检查办法主要有：短接法、强迫闭合法、逐步开路法、置换元件法、对比法、直观法等，下面对这几种方法予以详细的说明。

短接法，电气设备的电路故障的原因大致有机械部分故障、电气的电磁故障、接线错误、接地、断路、过载、短路等，在这些常见的故障中，尤其以断路故障最为常见，断路故障可以采用电压检查法及电阻检查法来进行检查，还有另外一种简单的、可靠性强的方法就是短接法，因为电路出现断路故障，引起该故障的主要原因有：导线的虚连、导线的断路、导线的链接松动、熔断器熔断、假焊、虚焊、触点接触不良等，短接法的主要操作方法是选用一根绝缘性能良好的导线，如果怀疑电气设备的电路中某一部分出现了断路，就将该部位用导线短接起来，如果短接之后电路恢复正常，则说明该段出现了断路故障。

强迫闭合法，如果在检查电气设备的故障时，直观的检查没有发现故障的产生点，一时也没有适当的检测工具用来测量，这是选用一根绝缘良好的绝缘棒将有关的电磁铁、接触器、继电器等强行的闭合，然后观察相应的机械部分或电器部分有什么变化，如果相应的电器部分由不运行到正常的工作，则可以根据此判断出故障的部位及故障的类型。

逐步开路法，如果电路的结构较为复杂，有多支路的电路并联，当其中有电路出现接地或短路时，一般靠直观的观察看不出来明显的变化，也不会出现冒火花、冒烟等异常的现象，又如带有保护罩的电路或者电动机的内部出现接地及短路现象时，除了熔断器的熔断之外，看不出来其他的电路故障的外部的现象，这时最适合的故障检查办法是逐步开路法，主要的检查方法是：遇到较为复杂的电路时，对其的接地或短路故障进行检查有一定的困难，这时可以先将熔体进行更换，将多支路的并联电路逐一的断开，然后进行通电试验，如果这时熔断器还是一再的发生熔断，这说明故障就在这条刚刚断开的电路上，为了找到故障的具体位置，再将这条电路进行分段的检查，逐段的将其接入到电路中，进行通电试验，如果在接入某一段电路时熔断器又产生熔断，说明故障就产生在这段电路中，这种检查方法非常的简单，但是有一个缺点是在开路检查，通电的过程中，很容易将损坏并不严重的元件彻底的烧毁。

置换元件法，有些电路的故障在检查的过程中，耗时比较长，而且故障部位不容易确定，这时为了保证电气设备的工作效率，可以用一组相同的性能良好的元件将故障的元件进行置换，如果置换之后电气设备的工作恢复正常，则说明电路的故障就发生在此组元件上，但是在进行元件的置换时，要确定是由于元件本身的故障造成的损坏，以免换上新元件之后，再次造成元件的损坏。

对比法，在电路中产生故障时，对电路中的相关参数进行检测，为了找出故障的原因，可以将检测所得到的的数据与设计时的图纸资料以及平时所记录的正常的参数值来进行比较，通过比较找出故障的原因，如果没有记录平时正常运行时的资料，可以与型号相同的电气设备正常工作时的参数值进行比较。

直观法，直观法顾名思义就是在电气设备发生故障时，通过外部的观察，找出电气设备的异常的部位，以此来判断故障的部位及产生原因，导线的线头发生松动时、电器的触点在闭合分断电路时都很容易产生火花，在用直观法进行电路故障的检查时，可以根据电路产生的火花的有无及火花的大小来判断电路的故障情况，例如，正常紧固的螺钉与导线之间发现有火花产生则说明电路中出现了线头的松动或者出现了接触不良，在电路中控制电动机的接触器的主触点有两相有火花，一相没有火花时，说明无火花的这一相的触点出现了断路或者接触不良，三相火花都大于正常的火花的大小，说明机械部分卡住了或是电动机出现了过载，三相中一相的火花比正常的火花要小，两相比正常的火花要大，则说明电动机的相间出现了接地或者短路。在电气设备的辅助电路中，如果接触器的线圈电路在通电后，衔铁不能很好的吸合，要想愤青这是因为接触器的机械部分卡住了还是电路出现了断路，这是可以启动一下启动按钮，如果按钮的闭合位置在断开时有轻微的火花产生，则说明电路保持了通路状态，故障产生于接触器的机械部分，如果触点间没有产生火花，则说明电路是处在断路状态。

二、电气设备的维修原则

找到电气设备的故障原因之后，要对电气设备进行维修，这是就要详细的了解电气设备的维修的原则，电气设备的维修原则主要有：(1)在开始电气设备的维修之前，首先要对电气设备进行详细的检查，电气设备一旦发生故障，不能一开始就盲目的进行电气设备的维修，而是应该先对故障的电气设备进行详细的检查，找到电气设备的故障原因及具体的故障部位，然后再开始对电气设备进行维修，如果是要进行一些不熟悉的电气设备的维修，首先应该对该电气设备的电路结构及电路原理进行详细的了解，然后才能按照相应的维修规则开展维修工作;(2)维修设备的顺序原则是先进行外部设备的维修，再进行内部构造的维修，在开展维修工作之前，要对电气设备的外部的构造进行检查，详细的了解设备的维修史、使用年限、缺损状况等外部情况，对设备的周围的故障进行排除之后，确保设备的外部故障都已经排除之后，才能进行设备的内部的拆卸;(3)先进行电气设备中机械设备的维修，再进行电气设备的维修，在检查电路的故障时要进行专业的检测，找到故障的准确位置，确保机械设备没有问题之后再进行电气设备的检修，这样才能保证设备维修的准确性;(4)电气设备的维修要先进行静态的维修，之后再进行动态的维修，在设备没有通电的情况下先进行继电器、接触器等设备的维修，之后再将设备进行通电，找到相应的故障点进行维修;(5)在设备的维修之前，要做好设备的清理工作，在实际的工作中，有很多的设备故障是因为设备的污染严重所造成的，这就需要在设备的维修之前做好设备的清洁，排除设备的外部故障;(6)先进行电源的维修，再进行其他设备的检修，在实际的工作过程中，电源出现故障的几率非常的高，在进行电气设备的维修工作之前要做好电源的检修工作，排除因电源故障而影响电气设备的正常运行。

三、电气设备的维护

一旦电气设备产生故障，会给用户的正常的生产生活产生重大的影响，为了有效的预防电气设备的故障的产生，做好电气设备的维护工作是十分有必要的，在进行电气设备的维护工作时，首先要很明确系统内的各种故障产生的后果及原因，对系统的功能进行测试，针对各种故障产生的原因，采取相应的有效的预防措施来进行设备的维护。目前，我国大部分企业中的电气设备的维护工作中还存在一定的问题，在设备的维护工作中采用的是传统的定期检修的维护方法，这种维护方式往往存在一定的滞后性，很多企业对设备的维护工作的重视度不够，所选用的设备的维护人员，整体的素质不高，专业性不强，针对电气设备维护工作中存在的问题，可以采取以下的几种措施进行改进：(1)定期的组织维护人员的技术培训，使电气设备维护人员的整体的素质得到提高，加强专业技能的培训，使维护人员的专业技能增强;(2)采用现代化的维护方法，运用先进的科学技术，对设备的使用情况进行动态的检修，采用一些智能化的检修方法，及时发现问题，及时的进行设备的维护及维修，保证设备的工作效率不受影响;(3)制定明确的电气设备维护制度，明确每个设备维护人员的责任，使电气设备的维护人员严格按照一定的规章制度及维护原则来完成设备的维护工作，提升设备的维护效果。

结束语

随着人民生活水平的快速提高，电气设备的数量在快速的增长，在电气设备的使用过程中，经常会产生各种各样的故障，这就需要按照设备的维修原则，做好设备的检修工作，同时要能够针对性的做好设备的维护工作，做好设备故障的预防，以免设备的正常运行受到影响，保证设备的正常的工作效率。

参考文献

[1] 张江立.浅析电气设备维修原则和检查方法[J].电子制作，2013(4).

[2] 张炜.浅谈电气设备维修原则及维护[J].民营科技，2012(9).

[3] 唐艳冬.企业电气设备可靠性及维护分析[J].科技创业家，2012(10).

简析电气设备维修维护策略

【摘要】电气设备在运行的过程中，会产生各种类型的问题。当这些问题发生后，最需要做的就是维修工作。电气设备维修人员在对电气设备检修的时候，首先要找出电气设备出现故障的原因，然后在对电气设备进行维修，最后再让电气设备运行，查看之前出现的故障是否被彻底解决。将电气设备维修工作做好，需要电气维修人员拥有大量的实践经验，而且对电气维修知识也要十分的熟识。除此之外，电气设备维修人员还需不断探索、不断研究，将电气设备维修水平提高，从而为广大的民众提高更好的服务。

【关键词】电气设备;维修原则;方法;策略

1 电气设备维修的原则

先动口再动手

对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。

先清洁后维修

对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。

先普遍后特殊

因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障，一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。

先机械后电气

只有在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。

先外部后内部

应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。

先静态后动态

在设备未通电时，判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏，从而判定故障的所在。通电试验，听其声、测参数、判断故障，最后进行维修。如在电动机缺相时，若测量三相电压值无法判别时，就应该听其声，单独测每相对地电压，方可判断哪一相缺损。

先电源后设备

电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。

2 电气设备维修方法

直观法

什么是直观法?直观法就是通过观察电气设备的运转状态，听电气设备的运转声音，来判断电气设备到底是出了什么问题。直观法的检查步骤：第一步，让电气设备管理人员介绍一下电气设备运转的基本情况，以及在故障发生后，电气设备的运转状态与之前的运转状态有什么不同。像，电气设备运转的时候是否发出了异常的声音，电气设备的内部是否有水入侵;第二步，查看电气设备的外部是否有裂缝、刮痕等损伤，电气设备的零件是否松动、丢失，内部线路是否出现了缠绕、断线等状况;第三步，进行试车检查。并查看电气设备内部零件的安置与设计图所标出的内容是否有差入，对故障做出最后的确认。

测量电压、电流法

测量线路中的电压值和电流值，并将测量结果与正常的电压值与电流值相比较，根据比较结果判断电气设备出现的故障。测量电压、电流法有三种方式，分别是：1.将电路分成几段，测量每段的电压、电流值;2.在电路中找出几个重要点，测出这几个点的电流值、电压值;3.分阶测量法。

测量电阻法

测量电阻法一般都用于体积较为庞大、各个部件距离较远的电气设备。

转换原件法

为什么使用转换原件法?因为一些电气设备的电路特备繁琐，维修人员很难理出一个正确的思路。在这种情况，就可以更换一些易出现故障的原件，然后运行电气设备，进行检查。使用转换原件法时，有一点是非常需要注意的：在更换原件的时候，一定要检查一下电路，看看电路是否存在异常。这样做，是为了防止含有故障的电路烧坏原件，从而减少企业在原件上的开支。

强制闭合法

在什么状况下易使用强制闭合法呢?周边没有可用的器械对电气设备进行检查，而且很难通过询问、查看来判断电气设备到底出现了什么故障的时候，一般会采用此种方法。强制闭合法的具体操作步骤：第一步，用绝缘物体按下继电器或者是接触器;第二步，通过查看电气设备各部分的运转情况来判断电气设备到底是存在什么问题。

短接方法

短接方法一般用于检查电气设备的断路故障。断路故障包含多种故障状况，例如，导线断开、线头接触不好、焊接不牢固等。短接方法的具体操作步骤：第一步，思考电路中的哪些部位容易断路;第二步，用一根无问题的导线连接上第一步思考出来的容易出现断路故障的部位;第三步，短接后，电气设备可以正常运转，就说明第二步短接的部位一定存在问题。

逐步开路(接入)法

逐步开路(接入)法一般用于电路较为繁琐、支路较多的电气设备。含有这种电路的电气设备在出现故障时，外部并没有什么异常表现。逐步开路法操作步骤：把交流电路逐步断开，然后进行通电实验，如果熔断器断开，就说明问题出现在刚断开的线路上。逐步接入法操作步骤：首先将电路中的各个支路拆开，然后将支路逐步接入电源，进行通电实验，如果熔断器断开，就说明问题就出现在刚刚接入的支路上。

3 电气设备的维护策略

一旦电气设备产生故障，会给用户的正常的生产生活产生重大的影响，为了有效的预防电气设备的故障的产生，做好电气设备的维护工作是十分有必要的，在进行电气设备的维护工作时，首先要很明确系统内的各种故障产生的后果及原因，对系统的功能进行测试，针对各种故障产生的原因，采取相应的有效的预防措施来进行设备的维护。目前，我国大部分企业中的电气设备的维护工作中还存在一定的问题，在设备的维护工作中采用的是传统的定期检修的维护方法，这种维护方式往往存在一定的滞后性，很多企业对设备的维护工作的重视度不够，所选用的设备的维护人员，整体的素质不高，专业性不强，针对电气设备维护工作中存在的问题，可以采取以下的几种措施进行改进：(1)定期的组织维护人员的技术培训，使电气设备维护人员的整体的素质得到提高，加强专业技能的培训，使维护人员的专业技能增强;(2)采用现代化的维护方法，运用先进的科学技术，对设备的使用情况进行动态的检修，采用一些智能化的检修方法，及时发现问题，及时的进行设备的维护及维修，保证设备的工作效率不受影响;(3)制定明确的电气设备维护制度，明确每个设备维护人员的责任，使电气设备的维护人员严格按照一定的规章制度及维护原则来完成设备的维护工作，提升设备的维护效果。

4结语

对设备的日常维护、日常点检、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息，经过分析处理，判断设备的健康和性能劣化状况及其发展趋势，并在设备故障发生前及性能降低到不允许极限前有计划地安排检修。点检定修、故障诊断与状态检修三者间是一个整体，实质就是发现问题一分析问题一解决问题。没有完整的、有用的数据收集就不可能及时发现设备存在的问题。发现问题后及时分析研究，找出故障原因及发生、发展、变化的规律及机理，就需要故障监测和诊断。而状态检修是为合理、经济地解决设备故障而提出来的优化检修方法。

参考文献：

[1]刘贺泽，电气设备状态维修策略研究[J]，现代经济信息，2009，(17)

[2]杨忠，设备维修策略探讨.2010.(6).