張長(zhǎng)柏

(注：本文作者單位系中天高科特種車輛有限公司。)

針對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)車在實(shí)際工作中出現(xiàn)的漏電保護(hù)器跳閘或電源輸入保險(xiǎn)燒斷的故障現(xiàn)象，筆者借助適當(dāng)?shù)臋z測(cè)工具，按照從理論到實(shí)際、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，對(duì)電氣原理圖中各電源、用電器進(jìn)行分析，逐一排查故障原因使故障得到快速的解決，并總結(jié)出針對(duì)常見故障的分析思路。

伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，各大城市的空氣質(zhì)量急劇惡化。為了對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，相關(guān)部門在城市中都設(shè)立了多處環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。由于附近交通狀況會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果造成很大的影響，因此不受地點(diǎn)限制的移動(dòng)式環(huán)境監(jiān)測(cè)車(參見圖1)在測(cè)量效果上更勝一籌。然而，一旦車輛電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，又會(huì)導(dǎo)致整車檢測(cè)儀器無法工作，對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)產(chǎn)生重大影響。因此，本文針對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)車電氣系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行分析判斷，并提出解決方法。

1 .故障原因分析

如圖2所示，環(huán)境監(jiān)測(cè)車電氣系統(tǒng)中，主要由外接電源插座接入市電(220 V/50 Hz交流電源)；電源輸入保險(xiǎn)為全車電路短路或過載的一級(jí)保護(hù)；不間斷電源為后備應(yīng)急電源，保障外接電源意外斷電時(shí)車內(nèi)儀器有足夠的時(shí)間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、避免數(shù)據(jù)丟失或儀器突然斷電引發(fā)故障；漏電保護(hù)器QF1帶漏電及過載功能，當(dāng)車內(nèi)儀器漏電、過載或短路時(shí)漏電保護(hù)器跳閘保護(hù)，做為整車的二級(jí)保護(hù)；空氣斷路器QF2、QF3等接車內(nèi)儀器做為三級(jí)保護(hù)。

其工作過程為，接通外接電源，市電經(jīng)過電源輸入保險(xiǎn)輸送到不間斷電源為其后備電池充電，并在穩(wěn)壓后到達(dá)漏電保護(hù)器，出漏電保護(hù)器后在端子排上分路，通過各個(gè)儀器的空氣開關(guān)為儀器供電。

環(huán)境監(jiān)測(cè)車電氣系統(tǒng)的故障可能由外部原因和內(nèi)部原因?qū)е隆．?dāng)不間斷電源在旁路狀態(tài)下，外部供電電壓過高時(shí)，可直接導(dǎo)致帶過壓保護(hù)功能的漏電保護(hù)器跳閘；當(dāng)外部供電電壓過低時(shí)，在輸出負(fù)載不變的情況下，線路中的電流增大，增大到超過漏電保護(hù)器的過流附件的允許值時(shí)，漏電保護(hù)器跳閘。

本文主要討論內(nèi)部原因?qū)е碌墓收希和ㄟ^上述分析可知，如出現(xiàn)電源輸入保險(xiǎn)燒斷的現(xiàn)象，故障點(diǎn)一定發(fā)生在第二級(jí)保護(hù)即漏電保護(hù)器之前的部分，故障原因有以下幾種可能：a.電源輸入保險(xiǎn)到不間斷電源或到避雷器之間的線路短路；b.避雷器被雷電擊穿失效，導(dǎo)致線路接地短路；c.不間斷電源內(nèi)部故障導(dǎo)致短路。如出現(xiàn)漏電保護(hù)器跳閘的現(xiàn)象，原因有以下幾種可能：a.從漏電保護(hù)器到各個(gè)儀器的空氣斷路器的線路短路；b.車內(nèi)儀器的瞬時(shí)總功率大于漏電保護(hù)器過流附件的允許功率，從而導(dǎo)致漏電保護(hù)器過載跳閘；c.從漏電保護(hù)器到各個(gè)儀器的線路或儀器本身發(fā)生漏電。如出現(xiàn)空氣斷路器跳閘的現(xiàn)象，其原因是斷路器到儀器的線路短路或儀器內(nèi)短路。

根據(jù)以上分析，按從易到難的原則先排除外部原因，然后排除末端電氣故障的原因，最后逐段檢查，找出故障點(diǎn)。

2 .解決步驟

第一步：首先檢查故障是否由外部電源引起。拔下電源輸入插座，用萬用表測(cè)量輸入電源的電壓，確認(rèn)電壓是否在AC 198～242 V之間(如圖3)。如超過該范圍，則需請(qǐng)供電部門檢查調(diào)整，或更換正常的供電電源繼續(xù)測(cè)試。

第二步：保險(xiǎn)燒斷故障的檢查。檢查避雷器的觀察窗是否為綠色，如為紅色則說明此避雷器已損壞，應(yīng)進(jìn)行更換(如圖4)。如避雷器正常，則將不間斷電源的交流輸入端斷開，用萬用表電阻擋測(cè)量電源輸入插座的L與N線、L與PE線、N與PE線間的電阻(如圖5)，如發(fā)現(xiàn)電阻很小(如＜1 Ω)則可斷定此條線路短路，沿電源輸入插座和避雷器到不間斷電源查找短路點(diǎn)，重點(diǎn)檢查兩端設(shè)備連接處和線路中有可能磨損的位置。排除以上故障后連接好不間斷電源的交流輸入端，將燒毀的保險(xiǎn)更換為同規(guī)格保險(xiǎn)，然后連接外接電源，如保險(xiǎn)仍然燒毀則可斷定為不間斷電源的故障，需請(qǐng)電源廠家維修或更換新的不間斷電源。

第三步：漏電保護(hù)器和末端空氣開關(guān)跳閘的問題。按照從易到難的順序，先尋找末端空氣開關(guān)故障，然后再尋找漏電保護(hù)器故障。關(guān)閉所有末端空氣斷路器和漏電保護(hù)器，電源輸入插座接通220 V交流電源，合上漏電保護(hù)器供電，在此分2種情況討論，a.漏電保護(hù)器不跳閘，則逐個(gè)合上末端空氣斷路器，當(dāng)合到某個(gè)空氣斷路器時(shí)漏電保護(hù)器跳閘，則說明此條線路有故障。斷掉此條線路末端的儀器，用萬用表電阻擋測(cè)量此條線路對(duì)應(yīng)的L、N、PE之間的電阻，如很小(＜1 Ω)則可判斷此條線路短路(如圖6、圖7)。仔細(xì)觀察線路端子和儀器的連接處有無電纜毛刺和其他導(dǎo)線或儀器殼體接觸，如未發(fā)現(xiàn)則沿著端子到儀器的方向查找短路點(diǎn)，找到短路點(diǎn)并進(jìn)行絕緣處理，繼續(xù)測(cè)試直到正常。如斷掉儀器后線路電阻正常，則可判斷儀器內(nèi)部短路，維修儀器后繼續(xù)測(cè)試。b.漏電保護(hù)器跳閘，此種情況很難直觀判斷，需用萬用表電阻擋對(duì)端子排的L、N、PE端子分別進(jìn)行兩兩測(cè)量，排除方法同a，直到系統(tǒng)正常工作。

3 .延伸問題

下面對(duì)幾種特殊情況進(jìn)行討論。a.連接外接電源后，儀器工作時(shí)漏電保護(hù)器跳閘，但斷開外接電源后由不間斷電源供電時(shí)，所有儀器正常工作。該情況是由漏電引起的，將絕緣電阻表撥到交流250 V，測(cè)量端子板上的L對(duì)PE及N對(duì)PE的絕緣電阻，如果某條線路上絕緣電阻＜2 MΩ，則按照解決步驟第三步中情況a的方法找到漏電的線路或儀器進(jìn)行維修。b.儀器工作正常，但工作一定時(shí)間后(如總是工作約0.5 h)漏電保護(hù)器跳閘，但跳閘后可以合閘繼續(xù)工作，過一段時(shí)間又跳閘。此種故障一般由儀器總功率過大、線路過載引起，應(yīng)對(duì)照電路圖檢查或詢問使用者是否私自加裝了用電設(shè)備，并檢查車內(nèi)由電機(jī)帶動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件是否潤(rùn)滑良好，防止因潤(rùn)滑不良、運(yùn)動(dòng)阻力加大導(dǎo)致的電機(jī)電流增大而引起的漏電保護(hù)器過流附件跳閘。c.無規(guī)則跳閘。對(duì)于此種故障通過以上方法都不能發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)仔細(xì)觀察故障發(fā)生時(shí)環(huán)境或設(shè)備發(fā)生的變化。如夏天空調(diào)出風(fēng)口會(huì)有冷凝水，當(dāng)冷凝水滴下時(shí)濺到端子、插座或儀器的接線端則可能導(dǎo)致漏電保護(hù)器或末端空氣斷路器跳閘，但當(dāng)我們尋找故障找不到時(shí)，冷凝水蒸發(fā)干了，一切都恢復(fù)正常。又如車內(nèi)的多速風(fēng)機(jī)，在其拖動(dòng)電機(jī)中有3組線圈，通常情況下只有低速線圈或中速線圈通電工作，只有空調(diào)異?；驒C(jī)體溫度過高時(shí)高速線圈才通電工作，若高速線圈搭鐵則只有具備以上引發(fā)條件時(shí)才會(huì)導(dǎo)致跳閘。綜上所述，此種故障沒有固定的規(guī)律可循，只能在工作中逐漸總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

以上故障是在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的，用戶可根據(jù)上述思路，本著從易到難的原則逐一對(duì)可能引發(fā)故障的原因進(jìn)行分析，借助萬用表、絕緣電阻表，找出引發(fā)故障的根本原因，有助于用戶快速、簡(jiǎn)便地診斷和排除環(huán)境監(jiān)測(cè)車電氣系統(tǒng)故障。