1.2 电磁式低压电器常见故障分析

1.1节已经提到在电气控制系统中电磁式低压电器应用最为广泛，所以本节先对电磁式低压电器可能出现的相同故障进行分析。

1.2.1 触头故障分析

触头是低压开关电器的主要部件，常见故障有过热、磨损和熔焊等。1.触头过热

触头接通时有电流通过便会发热，正常情况下触头是不会过热的。当动静触头接触电阻过大或通过电流过大，则会引起触头过热，当触头温度超过允许值时，使触头特性变坏，甚至产生熔焊。产生触头过热的具体原因分析如下：

（1）通过动静触头间的电流过大。任何电器的触头都必须在其额定电流值下运行，否则触头会过热。造成触头电流过大原因有系统电压过高或过低、用电设备超载运行、电器触头容量选择不当和故障运行4种可能。

（2）动静触头间的接触电阻变大。接触电阻的大小关系到触头的发热程度。接触电阻增大的原因有：①因触头压力弹簧失去弹力而造成压力不足或触头磨损变薄，针对这种情况应更换弹簧或触头；②触头表面接触不良。例如在运行中，粉尘、油污覆盖在触头表面，增大了接触电阻；再如，触头闭合分断时，电弧使触头表面烧毛、灼伤，致使触头残缺不平和接触面积减小而造成接触不良。因此应注意对运行中的触头加强保养：①对触头表面有氧化层和灼伤的各种铜制触头可用刮刀或细锉修正；②对大、中电流的触头表面，不求光滑，重要的是平整；③对小容量触头要求表面质量好；④对银及银基触头只需用棉花浸汽油或四氯化碳清洗即可，其氧化层不影响接触性能。维修人员在修磨触头时，切记不要刮削太过，以免影响使用寿命，同时不要使用砂布或砂轮修磨，以免石英砂粒嵌于触头表面，反而影响触头的接触性能。

（3）触头压力过大或超程过大。调整触头的压力可通过调整触头弹簧来解决。如果触头弹簧损坏可更换新弹簧或按原尺寸自制。触头压力弹簧常用碳素钢弹簧丝来制造，新绕制的弹簧要在250～300℃的条件进行回火处理，保持时间约20～40min，钢丝直径越大，所需时间越长。镀锌的弹簧要进行去氧处理，在200℃左右温度中保持2h，去脆性。

2.触头磨损

触头磨损有两种：①电磨损，是触头间电火花或电弧的高温使触头金属气化造成的；②机械磨损，由触头闭合时撞击触点接触面导致滑动摩擦等原因造成。触头在使用过程中因磨损会越来越薄，当剩下原厚度的1/2左右时就应更换新触头；若触头磨损太快，应查明原因，排除故障。

3.触头熔焊

动静触头表面熔化后焊在一起而分断不开的现象称为触头的熔焊。当触头闭合时，由于撞击和振动，在动静触点间的小间隙中产生短路电流，电弧温度高达3000～6000℃，使触头表面被灼伤或熔化，导致动静触头焊在一起。

发生触头熔焊的常见原因有：①触头选用不当，使触头容量太小而负载电流过大，即4

过负荷使用；②操作频率过高；③触头弹簧损坏初压力减小；④触头表面有金属异物；⑤操作回路电压过低或触头被卡在刚接触的位置上。

触头熔焊后只能更换新触头，如果因触头容量不够而产生熔焊，则应选用容量大一些的电器。

1.2.2 电磁机构故障分析

电磁机构是电磁式低压电器的重要组成部分，起能量转换和操作运动的作用，常见的故障有噪音大、衔铁吸不上或吸力不足、衔铁不释放或释放缓慢、线圈过热或烧毁等。

1.铁芯噪音大

电磁机构在工作时发生一种轻微的“嗡嗡”声，这是正常的；若声音过大或异常，可判断电磁机构出现了故障。

（1）衔铁与铁芯的接触面接触不良或衔铁歪斜。铁芯与衔铁经过多次碰撞后端面会变形和磨损，或因接触面上积有尘垢，油污、锈蚀等，都将造成接触面之间接触不良而产生振动和噪声。铁芯的振动会使线圈过热，严重时会烧毁线圈，对于E形铁芯，铁芯中柱和衔铁之间留有0.1～0.2 mm的气隙，铁芯端面变形会使气隙减小，也会增大铁芯噪声。铁芯端面若有油垢，应折下清洗；端面若有变形或磨损，可用细砂布平铺在平板上，修复端面；如果表面磨损过度，就得考虑更换新的铁芯。

（2）短路环损坏。铁芯经过多次碰撞后，装在铁芯槽内的短路环可能会出现断裂或脱落。短路环断裂常发生在槽外的转角和槽口部分，维修时可将断裂处焊牢，两端用环氧树脂固定；若不能焊接也可换短路环或铁芯，短路环跳出时可先将短路环压入槽内。

（3）电源电压低。如果电源电压过低，也会产生噪声，这时要提高电源电压。

（4）机械方面的原因。如果触头压力过大或因活动部分运动受阻，使铁芯不能完全吸合，都会产生较强的振动和噪声。如果是触头压力过大，就需要调整触头弹簧压力机构；如果是活动部分受卡阻，就要调整或重新安排有关零件。

2.衔铁吸不上或吸力不足

电源接通后，出现衔铁吸不上或吸力不足的原因有：

（1）操作回路电源电压过低或发生断线，线圈进出线脱落以及接线错误等，这时要增大电源电压，整理线路。

（2）电源电压过低或波动过大，这时要调整电源电压。

（3）可动部分有卡阻现象，转轴生锈、歪斜等，这时要清除可动部件的故障。（4）触头压力过大或超程过大，要调整或更换压力机构。

3.衔铁不释放或释放缓慢

当电源断开后，出现衔铁不释放或释放缓慢的原因有：（1）触头弹簧压力过小，要调整或更换压力机构。

（2）触头被熔焊，要查找熔焊原因并更换触头。

（3）可动部件被卡阻或转轴生锈或歪斜，要调整有关部件或更换转轴；铁芯端面有油污或端面之间的气隙消失，要清洗端面或更换修理铁芯。

（4）反力弹簧损坏，要更换弹簧或整个反力机构。

4.线圈过热或烧毁

当线圈两端电压一定时，阻抗越大，通过的电流越小。当衔铁在分离位置时，线圈阻抗最小，通过的电流最大；铁芯吸合过程中，衔铁与铁芯间的间隙逐渐减小，线圈的阻抗逐渐增大，当衔铁完全吸合后，线圈电流最小，如果衔铁与铁芯间无论是何原因造成不完全吸合，都会使线圈电流增大，线圈过热甚至烧毁。

线圈过热或烧毁出现的原因有：

（1）线圈电压过高或过低，需要调整电源电压或线圈电压。

（2）操作频率过高或线圈参数不符合要求，需要更换线圈或按使用条件选用器件。（3）铁芯端面不平，这会造成衔铁和铁芯吸合时有间隙，这时要修理或更换铁芯。

（4）线圈绝缘老化，这会引起线圈匝间短路或局部对地短路，这时在线圈局部就会产生很大的短路电流，使温度剧增，甚至烧毁整个线圈，线圈烧毁之后只能更换新的线圈。

线圈烧毁一般应重新绕制。如果短路的匝数不多，短路又在接近线圈的端头处，其他部分全部完好，可拆去已损坏的几圈，其余的可继续使用，这时对低压电器工作性能的影响不会很大。

1.2.3 灭弧系统故障分析

灭弧系统的故障是指灭弧罩破损、受潮、炭化、磁吹线圈匝间短路、弧角和栅片脱落等。这些故障均能引起灭弧失败或灭弧时间延长。若灭弧罩受潮，烘干即可使用；炭化时可将积垢刮除；磁吹线圈短路时可用一字改锥拨开短路处；弧角脱落时应重新装上；栅片脱落和烧毁时可用铁片按原尺寸配做。

在实际操作作业中还会碰到其他故障现象，进行故障分析、排除时要根据实际现象尽可能多地分析产生的原因，逐一排除，按照安全要求认真操作，确认故障排除及接线正确后才能进行送电运行检测系统运行正常与否。