设备故障诊断系统范文第1篇

关键词　电力gis设备；故障诊断。局部放电

引言

电力gis设备(gas-insulated metal-enclosed switch gear，气体绝缘金属封闭开关设备)是由断路器、接地开关、母线等元件直接联到一起，并垒部封闭在接地的金属外壳内，壳内充以一定压力的绝缘气体作为灭弧介质。近年来，随着城市电网建设的发展，gis变电站的数量不断增加。gis因其具有的诸多优点，已经成为主导开关设备。但是，由于电力gis设备本身的封闭性，使得故障检测和诊断相对困难，同时该类设备内部场强又很高，一旦出现内部缺陷，极易发生设备故障，严重时发生爆炸，造成巨大损失。到目前为止，国内已发生多起由于电力gis／断路器绝缘故障引起的变电站事故，例如韶关和溪电站的110kv gis、江门的220kv和500kvgis、大亚湾的400kvgis、云南临沧大朝山500kvgis等都发生过绝缘事故。为提高供电可靠性，及时发现事故的征兆，避免重大事故，同时也是为了减少盲目的定期检修造成的停电、人力物力浪费和可能的设备损坏，具备一套完整准确的电力gis设备故障诊断与分析综合系统是非常必要的。

一、设计原则

由于gis设备本身的特性，除微水等少数试验项目外，现行的高压电气设备预防性实验方法大多无法用于gis设备。一般来讲，在电力gis设备在现场安装前，只进行耐压试验，验证其运输和安装过程中是否受损以及检查其重新组装的正确性。统计表明，通过试验的gis设备如果存在的一些缺陷，最初可能无害，也不容易发现，但随着运行年限的延长，在开关操作震动和静电力作用下，异物碎屑的移动或是绝缘的老化等可能产生局部的放电现象，以致最终发展为击穿放电事故。研究表明，gis设备内部故障以绝缘性故障为多。gis设备的局部放电往往是绝缘性故障的先兆和表现形式。一般认为，gis设备中放电使sf6气体分解，严重影响电场分布，导致电场畸变，绝缘材料腐蚀，最终引发绝缘击穿。实践证明，开展局部放电检测可以有效避免gis事故的发生。针对上述问题，对于电力gis设备的故障诊断和分析系统要具有高灵敏度、强抗干扰性，尽量避免设备的体内传感器。在设计上可概括为：按照模块化、通用化、标准化的原则，通过对电力gis设备局部放电现象的研究，设计电力gis设备故障诊断模型，以及电力gis设备通用故障检测算法和分析决策算法，构建由硬软件结合的电力gis设备故障综合诊断系统。软件研发过程采用了面向构件的设计方法，为系统日后升级提供了必要条件，同时也为最终实现一个综合的电力设备状态监测综合管理系统奠定基础。另外，设计过程中系统突出资源共享的特性，力求实现电气设备故障综合诊断系统和其他电力软件系统的数据共享、信息交换。

二　系统总体设计方案

电力gis设备故障综合诊断系统在体系上主要由状态监测单元、数据预处理与初判单元和服务器三部分组成。具体结构见图1。系统通过gi s设备状态监测单元获得电力g r s设备运行时状态监测关键数据，上传至上位主机，在主机中提取特征信息，进行一般的设备状态判别与分类，并将提取的数据通过上位主机借助网络上传至服务器，建立数据库，通过智能算法对异常设备进行深入的多层次地识别与分析，得出准确的故障定位与故障种类，同时进行趋势预测，为诊断决策提供依据，利用分析后的结论来进行设备维修和更换的科学合理的决策。

三、系统功能分析

(一)状态监测单元

该部分主要由气体密度测量装置传感器和局部放电监测装置传感器等功能模块组成，监测设备的运行状态，完成测量信号的模数转换和预处理。其原理框图如图2。其中针对监测中抗干扰性、检测灵敏度，以及满足避免电力gis设备体内传感器的要求，在局部放电监测中采用gi s局部放电uhf信号传感。

(二)数据预处理与初判单元

通过u sb接口接收状态监测单元的状态数据信息，对接收的设备气体密度状态数据同标准数据进行比对，若超出正常范围则报警；对所接收的局部放电信号进行特征提取，并同典型波形进行初步比对，进行初步判别；将状态信息上传至服务器，以便建立数据库。

(三)服务器

在系统中服务器端主要实现以下功能：海量数据存储与处理，提取关键特征数据，对电力gis设备进行多层次的故障诊断分析。实现gis设备重要参数的长期状态监测，进行分布式数据存储。系统不仅要提供gis现有的状态，而且还能通过这些数据分析各种重要参数的变化趋势，识别gis设备可能存在的故障}通过数据挖掘技术将有益于动态分析的数据从大量的监测数据中提取出来，形成故障特征数据样本；由浅入深地从不同层面对监测到的电力gis设备数据进行动态分析。结合智能化解决方案，对异常数据进行动态分析和趋势分析，辨别设备状态，对存在故障隐患的设备进行跟踪，适时报警，做出对电力gis设备科学合理的维修和更换策略。制定维修计划、合理地下达维修工单，根据系统中得出的设备状态的结论，实现预防性维修、以可靠性为中心的维修以及状态维修等几种维修模式，合理制定电力gis设备检修。同时，对每次维修的维修成本进行总体量化，对电力网络中多个gis设备的维修做出合理决策。同时将设备整体情况进行实时分析与决策，以工作单的提交为执行主线，对进行检修和维护人员的工作进行规范，把检修过程中责任明确到个人，杜绝事故的发生。

设备故障诊断系统范文第2篇

由于电力设备在各行各业中应用广泛，它所承担的角色也越来越重要，因此，对电力设备本身运行状况进行一定监控与故障诊断是很重要的。对电力设备实现监控与故障自动诊断是提升设备可维护性的关键，这是因为它不仅可以对电力设备实行动态监测，及时了解电力设备的运行状态；一旦出现故障，自动监测系统还可以及时诊断故障的位置，对故障部位进行隔离，为设备维修提供良好支持。

2电力设备的远程监控与故障诊断系统的设计研究

2.1远程监控与故障诊断系统的设计思路

电力设备的远程监控与故障诊断系统(RMFDS)是建立在PC—PLC上的，它包括各电力设备车间的现场监测与诊断子系统、通信网络和远程诊断中心。其中，现场监测诊断子系统包括信息采集系统、工控PC机、软件系统等部分，它不仅可以与现场控制设备进行通信连接，实时监测与诊断电力设备的运行状况，对设备现场数据进行实时统计分析，并对数据信息进行存储处理，实现互联网、远程诊断中心之间的数据交换。

2.2RMFDS系统的硬件组成与原理

电力设备的RMFDS系统的组成包括计算机主体及其设备、互联网通信设备、控制器、执行器、传感器，下面将对各部分进行详细分析。2.2.1现场监控与数据采集的硬件配置为实现PLC与PC之间的数据交换，我们必须要了解PC的通信机制，科学选择通信硬件模块和通信协议，以求实现PLC与PC间的接线连接，为软件的编制提供良好基础。电力设备中RMFDS系统有两种硬件连接方案，分别是：2.2.2将PC当作工业以太网的站点这种硬件连接方式内部结构复杂，电力设备现场监控PC与全部PLC都以工业以太网为站点，通过工业双绞线、光纤等于PLC实现连接，进一步实现数据传输。2.2.3PC与PLC网络串行通信方式该种连接方式较为简单便捷，能通过串行通信方式真正实现电力设备现场监控PC与一台PLC的数据交换，此时，该PLC能通过MPI网或总线技术与其他的PLC实现通信连接，最终实现PC与所有PLC的通信连接。2.2.4企业局域网或互联网的硬件配置就目前而言，局域网和互联网的硬件配置较为普遍，电力设备中RMFDS系统的网络硬件设备选择较多。2.3电力设备中RMFDS系统的软件组成为更好地实现RMFDS系统的功能，必须构建一个具有强大用户界面、多功能、性能好、扩展大的软件系统，并要求它包括现场监控与故障诊断、Web服务器与应用程序服务器的软件设计、远程故障诊断实现等三个内容。2.3.1现场监控与故障诊断为了能够顺利完成PC端和PLC的数据信息交换工作，必须要对PC端的通信机制进行深入、全面的了解，才能够为后期的系统软件编制工作做好准备。首先，要根据系统的实际情况合理选择通信硬件模块和通信协议类型，当完成了PC端和PLC的连线连接工作后，就可以开始选择两者之间的硬件连接。目前我国常用的硬件连接方式有两种，一种是以PC作为工业以太网的其中一个站点，通过选用工业双绞线、光纤、以及交换机等设备和PLC相互传输数据。而另一种连接方式就是两者网络串行通信。这种连接方式比较简单，当PLC和现场监控PC进行串行通信后，那么这一台PLC和其他的PLC将会连接到MPI网络或者总线进行通信，从而实现PC和所有的PLC进行通信的目的。虽然这种连接方式比较简单，但是由于一般情况下PC和PLC的实际距离较远，所受到的干扰也比较多，这种连接方式的准确性也较低。2.3.2远程故障诊断传统的监控模式和故障诊断系统已经无法满足电力系统高科技发展要求，鉴于电力设备技术水平的不断提高，网络技术的广泛应用，可充分应用远程故障诊断系统对电力设备进行监控，不仅能够帮助新建大型关键电力设备更加完善，还可以时刻密切跟踪电力设备的运行情况，降低其故障率。目前我国常用的远程故障针对是专家会诊网络群建。这个软件能够对电力系统的数据信息进行实时的检测和分析，并根据分析的实际情况对电力设备的运行情况提出优化建议。当电力设备的技术不断提高的时候，只需要完善和更新专家知识库的内容即可，减少大量的人力资源和时间花费。下图是远程维护系统网络的结构示意图：2.3.3Web服务器与应用程序服务器的软件设计根据电力设备的运行情况设计专门的Web服务器与应用程序服务器软件，能够为数据的传输提供可靠、安全的网络环境，令PLC的底层控制系统安全性得到有效的保障，提高诊断系统的安全性和准确性。一般的Web服务器与应用程序服务器的软件设计主要包括了Web服务器的软件和应用程度服务器的设计，前者主要适用于B/S结构的客户机，而后者大多适用于基于IIS的ASP动态网站。当设计工作完成后，可以提高电力设备故障诊断系统的灵活性，进行采集和缓存数据工作的时候，使其能够变得更加方便和简单，令浏览器界面的美观性也能够达到要求。此外，在客户机和服务器数据库查询的专用区域中设置数据交互，能够令查询标准和查询结果更容易被使用者理解。

3结束语

设备故障诊断系统范文第3篇

关键词：电力系统；状态监测；故障诊断；技术分析

在国内电力系统设备状态监测与故障诊断技术的实际应用中，虽然某些厂家能够生产出各种检测装置。但是，现在在实际的应用中还是有局限的，在进行状态监测以及诊断某些故障时，还是做的不够完美，在某些问题的分析上缺乏透彻的分析。本文主要是从电力系统设备状态监测与故障诊断内容和任务方面展开研究，关于其在以后的发展空间进行了进一步的探讨，同时针对其目前的不足提出了一些建设性的意见，从内容上来讲主要有状态监测与故障诊断，以此来保证电力系统安全、经济、稳定运行。

一、状态监测与故障诊断技术的含义

为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核即为监测。设备的状态监测就是通过使用各种传感器，运用各种测量手段，来检测一些物理、化学量，他们能够反映设备的运行状态，监测是为了使我们能够知道设备是在正常运行，还是出现了某些的异常。设备的“故障诊断”是指根据状态监测，设备故障的严重程度及类型、部位都需要专家用所得到的各测量值、运算处理结果所提供的信息后结合掌握的有关设备的知识和经验进行推理判断，并根据此判断提出维修处理设备的建议。简单的说就是特征量收集后的分析判断过程是故障诊断，状态监测是特征量的收集过程。

二、在线状态监测系统

1.状态监测的概念和任务

故障预报、故障诊断和状态监测等几个内容虽然相近，但在实际应用中却存在差别。所采用的很多方法都是一样的，在内容上它们没有严格的界限，在线检测和数据分析工作都要进行，而且防患于未然是它的最终目标。而在任务方面却有所相同，这里加以区分，以确保能进一步明确状态监测的任务。

故障预报就是预测设备可能出现的各种故障，具体来讲要预测故障发生的时间、位置及程度。故障诊断是针对已经发生的各种故障而言的，是对这些故障进行诊断，首先要找出故障的特征，然后做出正确的定位，而且还要分析故障程度，最后进行诊断。

状态监测包含如下工作内容：①建立设备运行的历史档案，为设备的运行情况积累资料和数据。②判断设备运行状态是异常还是处于正常应根据已出现的故障特征或征兆、历史档案、运行状态等级，并判断故障的程度和性质。③应对设备运行状态进行评估并分类。状态检修的实施在一定的标准形成后便可提供依据。在进行状态监测评估时，要体现出对设备异常状态的预测以及以后可能发生的某种变化的估计，同时还可以创造一些更有利的条件，使这种评估达到最高的水平。

2.状态监测的关键技术

（1）信号采集

诊断对象状态信息的获取是设备运行状态量反映设备运行情况中首要完成的任务，信息的内容除了包括电力设备的电压、电流、频率、局部放电量外，还包括磁力线的密度情况以及正常信号和故障信号。通常，信号的采集方法会随着表征设备状态量信号特性的不同而改变。

（2）数据传送

在传输过程中通常由于信号处理系统距监测设备较远，所以数据易受干扰且容易损失，受周围环境因素的影响较大。首先，应对数据进行模数转换，经过预处理后压缩打包，而后传输到处理控制中心。光纤传输数字信号能较好地保证信号的质量，因为它能抑制干扰，所以电力领域目前已广泛应用通信设备。

（3）处理数据

在通信线路的协助下，数据处理中心可以接受到状态量数据包，之后会很快的在不同的数学方法的帮助下解包处理这些数据。搜索另一个信号可以在时域中由两个信号之间相关性采用相关分析的处理数据；小波分析；人工智能。数字信息技术的广泛应用，以及智能技术的应用，都对电力设备在线监测系统的数据处理时的实时性和准确性起到了良好的作用。

三、故障诊断

1.选取故障信号特征量

将有用的信息量从错综复杂的信号中提取出来，这就是信号处理技术要完成的工作，当设备运行时提供的信息更加精细的时候，设备进行诊断就会表现出更佳的灵敏度。一个故障特征量可能不仅仅是由于某一种故障状态引起的，但是通常情况下，许多的故障特征量反映的是同一种故障，因此，我们要解决的一个困难就是如何争取的选择故障特征量。常因特征量选取不恰当，而在识别运行中电力设备的故障状态和正常状态时出现误诊或漏诊，正常状态和故障状态的特征参量有交叉的部分，这样可能会出现不正确的判断，即故障特征量中具有模糊性。所以我们要选择典型的而且是行之有效的故障特征参量。

2.故障诊断

第一、利用多传感技术和信息融合处理技术诊断某种故障不同的故障表象。多传感技术利用多个传感器从多侧面、多角度观测同一对象，即针对同一故障的多种故障表征，多层次多领域（时域、空间域、频域）采集不同的特征量，选择故障反映灵敏度高的状态信息量，从而较全面的分析诊断故障。

第二、基于特征空间矢量的故障诊断方法，可通过对故障误差的学习实时修正故障特征量。这种诊断方法具有一定的自适应能力，适合于具有不确定性和慢时变性的复杂对象的故障诊断。其实质是将每次的故障征兆矢量作为原先验征兆矢量集中的一个新的先验征兆矢量，并根据自适应算法修正故障特征矢量。故障先验征兆矢量不确定时，则需要人工判断第一次故障。

第三、针对电力设备的固有特性以及在线监测状态信息量不足导致的不确定性，可考虑采用模糊理论中的最大隶属度原则诊断故障原因，判断故障类型，将状态信号与模糊数学方法结合起来分析故障的随机性和模糊性问题。

3.故障诊断分析技术与信息技术

设备故障诊断系统范文第4篇

关键词：配电设备；状态监测；故障诊断

中图分类号：TM845 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2023）30-0101-02

配电设备的在线监测技术，主要是针对设备实际工作状态，通过现代化的监测手段以及科学有效的评价手段，来判断设备的运行状态和使用寿命。通过配电设备状态监测与故障诊断系统，可以自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能，提高配电设备的运行稳定性和安全性。因此，在线监测和状态检修时，配电设备状态监测与故障诊断系统是智能变电站自动化水平的体现，是未来电网发展的主要方向。本文就对配电设备状态监测与故障诊断系统进行详细分析。

1 配电设备状态监测系统的功能架构设计

配电设备状态监测与故障诊断系统是智能电网的重要组成部分，主要针对变电站内的变压器、电压互感器、电流互感器、电容器、断路器以避雷器等设备进行在线监测。配电设备状态监测与故障诊断系统功能结构，如图1所示。

1.1 系统构成

由上图可知，配电设备状态监测与故障诊断系统主要通过在线诊断的方式，通过对历史数据、在线实时数据来判断配电设备的运行状态，为后期设备的检修和保养提供必要的理论依据。具体包括变电站内的变压器状态监测与故障诊断装置；电压互感器状态监测与故障诊断装置；电流互感器状态监测与故障诊断装置；电容器状态监测与故障诊断装置；断路器状态监测与故障诊断装置以及避雷器状态监测与故障诊断装置。

1.2 系统功能

配电设备状态监测与故障诊断系统主要功能包括提供配电设备在线或者非在线监测信息的浏览；智能诊断；故障分析、预测和评估等。配电设备状态监测与故障诊断系统主要采用现代互联网技术，用户可以通过浏览器查询配电设备的相关数据和运行状态信息，同时可以借助主机对配电设备的实时监测数据进行分析计算，并将最终结果反馈给用户。智能诊断主要涉及到变电站内的变压器、电压互感器、电流互感器、电容器、断路器以避雷器等设备，状态监测装置具有数据信息事实录入功能、数据修改、查询以及显示和打印功能，故障诊断采用了人工智能理论，能够准确有效的指出设备的实时状态，并且根据设备的历史数据和工作状况，预测设备未来的云翔状态，能够对潜在故障隐患进行有效预判。当设备发生故障或者灾害时，系统可以帮助分析该设备发生故障的具体原因，并且计算损失，便于对故障采取进行及时有效的维护处理，并且将损失降到最低。

2 在线监测系统的软/硬件设计

本文主要从触头温度及行程监测两个方面，分析断路器的状态监测与故障诊断。断路器触头温度及行程监测系统，采用分布式结构，由一个上位机监测模块和多个温度、行程测量模块构成，彼此间通过无线传输方式进行通信，具体设计如下。

2.1 断路器在线监测系统的硬件设计

温度、行程测量模块的硬件设计主要包括单片机、传感器、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、无线射频芯片以及数据转换芯片构成。通过传感器对断路器的触头温度以及行程数据进行实时采集，然后再利用无线通信的方式传输到上位机模块进行深入分析和处理。温度、行程测量模块结构，如图2所示。

从图2中可以看出，断路器触头温度、行程测量模块主要可以分为温度测量单元、行程测量单元以及无线通信单元三个部分。其中温度测量单元主要由远红外温度传感器和数据转换芯片组成，通过远红外温度传感器对触头温度进行实时监测，然后在利用数据转换芯片将传感器监测到的电压信号转换成可供单片机利用的数字模拟信号；行程测量单元主要由光电编码器、信号处理电路、数据转换芯片以及数据存储器组成；无线通信单元主要通过无线射频芯片完成对数据信息的无线传输。无线通信测量模块对应的地址是唯一的，当测量模块接收到上位机发送的数据包后，与相应的地址进行比对分析，如果相同则立刻向上位机恢复应答信号，如果不同，则不做任何回复。这三个单元主要由单片机微处理器对其进行控制，从而实现数据信息的收集与传输。

2.2 断路器在线监测系统的软件设计

断路器触头温度、行程测量模块软件设计包括主程序设计、温度测量软件设计以及行程测量软件设计三个部分。

①主程序是接收数据，发送指令的核心环节，具体包括接收上位机发送的触头温度测量指令、行程数据传输指令等。主程序的工作流程，如图3所示。

从图中可以看出，主程序接收到指令后，根据不同类别将指令分别传输到温度测量传输和行程测量传输单元中并完成相应的操作，当数据传输完成后，主程序进行初始化，并进入查询状态等待下一次指令的发送。

②温度测量软件由I/O CLOCK和CS共同定义串行接口的6种时序模式。其工作过程主要有模拟量采样、模拟量转换和数字量传输三个阶段。模拟量采样过程中，CS需要保持高电平，当电平变低时，在第三个I/O CLOCK下降沿，开始对输入模拟量进行采样，采样周期维持7个I/O CLOCK，并且在第10个I/O CLOCK下进行降沿锁存；在模拟量转换过程中，CS由低电平转换成高电平，I/O CLOCK禁止模拟数据转换结果的输出，此时DATA OUT处于高阻状态，单元内的CMOS门限检测器通过检测一系列电容的充电电压决定模拟转换后的数字量的每一位，转换过程不超过21μs；在数字量传输阶段，CS由高电平变为低电平，允许I/O CLOCK正常工作，并使DATA OUT脱离高阻状态，接收上次的转换结果。期间需要移出上次转换结果数据量对应的最高位，下一个I/O CLOCK的下降沿驱动DATA OUT输出上一次转换结果数据量对应的次高位，依次第9个I/O CLOCK的下降，沿驱动DATA OUT输出上一次转换结果数据量的最低位，第10个I/O CLOCK的下降沿驱动DATA OUT输出一个低电平，以便串行接口的传输大于10个时钟。

在CS的下降沿，上一次转换的最高位MSB，出现在DATA OUT端，10位数字量通过DATA OUT发送到微处理器。为了开始传输，将需要10个时钟脉冲，在第10个时钟脉冲的下降沿，内部逻辑把DATA OUT拉至低电平，确保其余位清零。在正常转换内，CS端由高电平至低电平的跳变，可以终止该周期，器件将返回到初始状态，输出数据寄存器的内容保持为上一次转换结果。由于可能破坏输出结果数字量，所以在接近转换完成时，需要将CS拉至低电平。

3 结 语

综上所述，伴随着我国智能电网建设的快速发展，配电设备在线监测系统的实际应用越来越普遍，其发挥的作用也越来越重要。配电设备状态监测与故障诊断系统，可以对运行状态下的变压器、电压互感器、电流互感器、电容器、断路器以避雷器进行在线监测，并且通过相应的软件系统，对这些设备的状态检测数据进行分析和诊断，从而便于技术的发现配电设备的潜在故障，同时，根据分析结果对该设备进行检修和保养，从而提升了配电设备运行的可靠性和稳定性，使其运行质量得到改善，有效地延长使用寿命，降低电力部门的运维成本。

参考文献：

[1] 许烽.输电线路交改直的关键技术研究[D].杭州：浙江大学，2023.

[2] 韩国政，徐丙垠，索南加乐.基于IEC 61850的配网自动化通信技术研 究[J].电力系统保护与控制，2023，（02）.

[3] 吴国沛，刘育权.智能配电网技术支持系统的研究与应用[J].电力系统 保护与控制，2023，（21）.

[4] 张怀宇，朱松林，张扬.输变电设备状态检修技术体系研究与实施[J].电 网技术，2009，（13）.

[5] 王全兴.在线监测技术在输电线路状态检修中的应用和发展[A].2009

年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集[C].2009.

设备故障诊断系统范文第5篇

关键词：熔炼设备 液压系统 故障分析 诊断

大型铸钢厂一般的熔炼设备主要包括电弧炉（EAF）、精炼炉（LF）、中频炉（MF）、真空炉（VOD）及钢包滑动水口液压站等。液压站根据电气控制原理、液压控制原理，分段、分机构运行，其动力源主要是电控及液压系统，液压系统的正常运行是确保设备安全运行的关键。本文主要针对宁夏共享铸钢有限公司生产过程中出现的液压系统故障进行分析，包括液压系统污染故障，液压系统泄漏故障和液压系统维护不当造成的故障，并给出相应的诊断方法。

1 液压系统污染故障

1.1 杂质污染故障 液压系统出现故障的主要原因是油液中的杂质污染物，多为切屑、毛刺、型砂、涂料、磨料、焊渣、锈片和灰尘等固体颗粒。常见的预防措施如定期滤油、定期清理油箱。清理油箱底部时，最好用和好的面团把杂质攒出，同时防止油液的二次污染等。油液过滤器类型及其能过滤的杂质直径如表1所示[1]。

表1 过滤器类型及过滤杂质直径

■

1.2 冷却水污染故障 铸钢厂EAF炉与LF炉的三项电极夹持导电横臂采用矩形结构铜、钢复合板焊接，内部通水起冷却作用，腔内有气路、油路。油路是内置式，用于开启三项电极夹持。它的控制元件是两位两通电磁换向阀，电磁阀得电时，压力油接通，液压缸打开，夹持装置开启;电磁阀失电时，回流油口接通，液压油回流到油箱，三项电极夹持紧锁。由于油管长期浸泡在水中，容易被腐蚀后产生沙眼，冷却水便通过沙眼进入油管返回到油箱，对液压油造成污染。

针对冷却水污染常用的预防方式有：①在液压回油管路上加装LWF1-1型的流量监测放大器，它具有自动监测流量的功能，与系统电器控制相连。当电磁阀不工作时，如果监测到管路有流量就自动切断回路，避免冷却水回流进入油箱。②在电极夹持导电横臂外单独设计安装绝缘良好的液压管线，从而避免油污染，也解决了管道检查难，易腐蚀，寿命低的难题，为公司生产节约成本。

2 液压阀件故障

当液压系统换向阀置于中位并停止加压后，在电极自重作用下，液压缸活塞杆出现慢慢下滑的现象。分析图1所示的液压系统原理，得出造成该现象的原因主要包括以下几方面。

①液压缸泄漏;②液压系统换向阀本身存在的质量问题如密封圈老化导致内漏;③由于回油背压过高，液控单向阀的控制油路存在一定的压力，导致液控单向阀关闭不严，处于开启状态而内漏;④回油管路泄漏;⑤冷却装置、过滤装置堵塞故障。

由此得出可能的故障元件包括液压缸、液压系统换向阀、液控单向阀、回油管路以及冷却装置的过滤装置。根据经验判断，液压缸出现内泄漏的可能性较小;回油管路，冷却装置、过滤装置堵塞造成回油背压过高的可能性很小。而液压换向阀由于阀芯与阀套配合间隙小，容易卡紧，导致换向不灵，换向不到位容易造成回油背压过高;液控单向阀本身存在质量问题或磨损的可能性亦较大。

■

图1 液压系统原理图

3 液压系统维护不当造成的故障

灰尘颗粒污染物在液压缸内会加速密封件的损坏，使液压缸发生泄漏，导致推力不足或者动作不稳定引起爬行故障、滤网堵塞[2]。

因此维护保养时，要注意保持拆解下来的元器件的清洁。①拆开的管道口用干净白绸布或塑料布包裹防止灰尘和异物进入。②拆解下来的的阀件清洗完成后用白绸布擦拭干净再进行安装。③安装时先排掉少许液压油再进行正常安装。④系统运行过程如果出现振动和噪声等异常现象，立即停止使用并进行故障排查。

4 结论

一般情况下，液压系统出现故障前都会伴有各种先兆，如异常噪声和振动、运动速度不符合要求、运动不稳定或不动作、外泄漏加剧、液压油面下降、液压油变质、油温急剧升高、管路接头松动等。目前有的液压系统配有可预警故障隐患的智能装置，但监测范围和程度比较局限，应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合，保证系统正常运行。

参考文献：

[1]谬培仁.液压技术[M].北京：中国农业出版社，2000.