電氣維修方法論第九篇（電氣維修的原則和流程）

電氣維修方法論第九篇（電氣維修的原則和流程）

維修原則和流程

一、維修的基本原則

處理電氣故障原始辦法就是排除法。排除法把排查和處理故障融為一體，用正常部件或電氣元件逐一替換電氣設(shè)備中可疑部件或電氣元件并通電檢驗(yàn)，直到故障現(xiàn)象排除為止。雖然對理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求低，但是要求配件齊全、維修成本高和效率極低，對同時存在多處故障源類故障無能為力，不能解釋故障原因等缺點(diǎn)?，F(xiàn)實(shí)中很少采用，僅適用于初學(xué)者維修簡單的電氣設(shè)備。

如何用科學(xué)方法提高維修成功率和效率，是現(xiàn)代電氣設(shè)備維修重要課題?，F(xiàn)代電氣維修技術(shù)流派分為經(jīng)驗(yàn)維修和科學(xué)維修。經(jīng)驗(yàn)維修建立在個人具有豐富維修經(jīng)驗(yàn)和積累大量維修案例的基礎(chǔ)上，雖然對部件級維修效率高，但是對陌生故障無能為力，通用性和可復(fù)制性弱，不利于知識傳承?？茖W(xué)維修是先認(rèn)知故障對象綜合特征和規(guī)律，維修前進(jìn)行風(fēng)險評估，再以故障現(xiàn)象或功能缺失為導(dǎo)向縮小排查范圍，然后判斷對象好壞找出故障源，最后根據(jù)實(shí)際選擇或制定維修辦法并成功修復(fù)對象故障，要求個人具有較強(qiáng)洞察力，適用于所有類型故障維修，通用性和可復(fù)制性強(qiáng)，利于知識傳承。通常維修專家會針對具體故障靈活運(yùn)用兩種方法以提高維修效率。本書重點(diǎn)討論科學(xué)維修，兼顧經(jīng)驗(yàn)維修。

因?yàn)殡姶胚\(yùn)動不可見性、高速性和復(fù)雜性，再加上現(xiàn)代電氣設(shè)備朝著集成化、微型化、軟件化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面發(fā)展，所以電氣設(shè)備很難全面認(rèn)知，可根據(jù)維修需要控制認(rèn)知深度。通常查找故障源難度大于處理故障難度。

維修前先進(jìn)行維修評估。從時間和經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行必要性分析，確保維修價值合理，避免時間精力浪費(fèi)。從自身經(jīng)驗(yàn)技能和當(dāng)前條件角度進(jìn)行可行性分析，確保維修成功率，降低失敗風(fēng)險。

維修時先通過觀察在不同空間位置、時間節(jié)點(diǎn)、功能狀態(tài)和工作環(huán)境中盡量查找出更多的故障現(xiàn)象，還要借助專業(yè)檢測儀器徹底挖掘出間接隱蔽的故障現(xiàn)象。將主要異常和關(guān)鍵異常按分析判斷價值高低依次排序。根據(jù)對故障電氣設(shè)備認(rèn)知深度、結(jié)合外部環(huán)境和故障過程，篩選出逆向推理收斂性大且容易驗(yàn)證的關(guān)鍵異常，作為縮小故障源排查范圍的切入點(diǎn)。

查找故障源基本思路分為追因溯源（根據(jù)故障現(xiàn)象查找故障源）和先因后果（由故障源演繹故障現(xiàn)象）。追因溯源以關(guān)鍵異常為切入點(diǎn)，先縮小排查范圍，后判斷對象好壞，直至找出故障源為止，是查找故障源常用思路，適用于切入點(diǎn)分析判斷價值高，但對故障對象認(rèn)知深度有限的維修。先因后果是先猜想存在能夠演繹出所有已知故障現(xiàn)象的故障源，通過替換故障源驗(yàn)證假設(shè)正確性，直至找出故障源為止，適用于切入點(diǎn)分析判斷價值低，但維修人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，已深刻認(rèn)知故障對象工作原理、功能用途和結(jié)構(gòu)型號的維修。

縮小排查范圍（包括數(shù)量范圍、空間分布、時間周期和功能狀態(tài)等）能提高找出故障源的效率?？s小數(shù)量范圍是根據(jù)電氣關(guān)系排除明顯與切入點(diǎn)無關(guān)的電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)或元件?？s小空間分布是根據(jù)結(jié)構(gòu)型號排除明顯與切入點(diǎn)無關(guān)的位置?？s小時間周期是根據(jù)工作原理排除明顯與切入點(diǎn)無關(guān)的時間階段，縮小狀態(tài)范圍是根據(jù)功能用途排除明顯與切入點(diǎn)無關(guān)的工作狀態(tài)。常用方法有排除法（排除完好對象）、篩選法（取出懷疑對象）、跟蹤法（逐步查找）和統(tǒng)計法（匯總分析），最終縮小故障源查找的空間范圍。

當(dāng)表現(xiàn)異常對象數(shù)量縮小至有限范圍后，采用窮舉法（逐個排查）和對比法（同類比較），判斷屬于自身損壞（內(nèi)因）還是外圍異常（外因），直到找出故障源為止。判斷自身損壞的具體辦法是測量和替換。如果已知對象的正常電氣參數(shù)值（阻值、容值、感抗等），斷電后測量懷疑對象獨(dú)立或在線時的電氣參數(shù)與正常值對比判斷其的好壞。如果已知對象的正常物理量（電壓、電流、功率的幅值、波形、頻率、相位等），通電后測量懷疑對象在各種工作狀態(tài)下的物理量與正常值對比判斷其的好壞。用相同正常對象替換可疑對象后根據(jù)測試結(jié)果能準(zhǔn)確判斷可疑對象的好壞。如果測量和替換都不能排除故障，那么判斷為外圍條件異常，根據(jù)其功能用途和性能參數(shù)按照先易后難的順序逐個排查，直到找出故障源為止。

根據(jù)故障源以及現(xiàn)場實(shí)際，結(jié)合個人具有工具和技能，選擇或制定可操作性強(qiáng)、容易驗(yàn)收的處理方案。既要學(xué)習(xí)借鑒大量前人積累的處理經(jīng)驗(yàn)，也要積極探索新的處理辦法。維修前先做好工具、配件和技能準(zhǔn)備，如果涉及重要或難度大問題，要先練習(xí)試驗(yàn)降低失敗風(fēng)險。電氣維修基本辦法是更換和替代，需要熟練掌握故障對象拆裝技能。處理過程中及時觀測和校驗(yàn)維修結(jié)果確保過程可控，如果失敗需要重新進(jìn)行處理，同時通過照片或視頻記錄處理過程。處理完成后按設(shè)計要求進(jìn)行功能驗(yàn)收，確保原故障現(xiàn)象已排除，所有功能恢復(fù)正常，主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求等。最后總結(jié)故障現(xiàn)象和故障源之間因果關(guān)系，探討如何優(yōu)化處理流程，整理資料并歸檔保存。

二、維修的基本經(jīng)驗(yàn)

為保證人身安全、避免故障擴(kuò)大，造成不必要的生命財產(chǎn)損失，在維修過程中要保持清晰思路，在沒有找到恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)和可靠檢測處理辦法之前不要輕易開展維修，盡量在斷電或保證安全的前提下拆裝、測量和更換故障對象。維修過程中要根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)和技能，以及現(xiàn)場條件，選擇可操作性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)適用的檢測、試驗(yàn)和處理辦法，避免對設(shè)備二次傷害，提高維修的成功率。

平時注意收集電氣設(shè)備、電路和電氣元件的技術(shù)資料和維修案例，掌握其工作原理、功能用途和結(jié)構(gòu)型號并牢記于心，維修時才能做到心中有圖有數(shù)據(jù)有案例。能熟練使用和維護(hù)電氣設(shè)備，如日常維護(hù)檢查（如工作環(huán)境是否安全；電氣參數(shù)是否正常；外部導(dǎo)線有無過熱、老化、氧化現(xiàn)象；設(shè)備絕緣材料是否有破碎和放電現(xiàn)象；有無異響或異味現(xiàn)象；顯示操作面板是否正常；原有故障是否發(fā)展變化），才能敏銳發(fā)現(xiàn)更多的隱蔽異?，F(xiàn)象。

在查找故障源和處理故障過程中，觀察、分析和判斷過程要具有深刻的洞察力，做到客觀、全面和徹底。邏輯推理鏈超過三層就需要用試驗(yàn)進(jìn)行客觀驗(yàn)證，及時修正因主觀因素產(chǎn)生的認(rèn)知偏差。

通常機(jī)械部件故障率高于電氣部件；功率、發(fā)熱和耐壓值都高的功率電氣元件故障率較高；線性電氣元件中電容故障率大于電阻和電感；半導(dǎo)體電氣元件故障率大于非半導(dǎo)體元件。

特殊電氣設(shè)備（如機(jī)械運(yùn)動速度較快或運(yùn)動形式復(fù)雜的設(shè)備；對精度或穩(wěn)定度要求高的設(shè)備；在高溫、粉塵、震動、負(fù)荷波動大或頻繁起停等極端環(huán)境中工作的設(shè)備）具有獨(dú)特的電氣故障，充分考慮其特殊性可縮小排查故障源的范圍。

通過試探性更換或斷開某些關(guān)鍵位置的部件或電氣元件能縮小故障源排查范圍。對于重要或特殊的電路或電氣元件需要建立專用平臺進(jìn)行測試判斷其好壞。

對自帶控制程序的電氣設(shè)備，如果嵌入計算機(jī)最小系統(tǒng)硬件（包括工作電壓、時鐘、CPU、Flash、總線、輸入輸出接口、人機(jī)接口和復(fù)位電路）正常并且能夠通過自檢并進(jìn)入操作系統(tǒng)，可以利用程序內(nèi)置測試功能對內(nèi)存、外圍接口和驅(qū)動電路等其它硬件進(jìn)行自檢，通過聲、光或視頻信息反饋設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)，縮小故障源排查范圍。

處理故障的基本辦法是更換和修復(fù)故障對象。更換步驟分為拆卸和裝配，先拆的后裝，后拆的先裝。拆卸時要記錄拆卸順序，拆下零件歸類放置，不要遺失小零件，拆卸方法和工序要合理，避免暴力拆卸損壞設(shè)備。裝配時要按逆拆卸順序裝配，符合工藝和參數(shù)要求，避免機(jī)械干涉和卡死。特殊設(shè)備、部件或零件要使用專用拆裝工具。拆裝體積和質(zhì)量較大的部件或元件時要有穩(wěn)固措施，對空間位置要求嚴(yán)格的部件或元件拆裝時要使用儀器定位。

電氣元件是電氣維修的最小對象，對于故障電氣元件只更換不修復(fù)，維修成本低，整體更換故障部件維修成本高。因?yàn)殡姎庠N類繁多、參數(shù)和性能各異、測試手段有限，所以盡量采用同廠家同型號產(chǎn)品更換故障電氣元件，在采購困難情況下才采用相近電氣元件替換原電氣元件。如果故障源是機(jī)械零件，為了以后維護(hù)方便，盡量采用加工方法進(jìn)行修復(fù)。

電氣維修難度分為認(rèn)知復(fù)雜度、排查難度和維修困難度，認(rèn)知難度包括電氣設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜性、技術(shù)資料完整性。排查難度包括拆裝、檢測和分析判斷難度。維修難度包括配件采購、更換和調(diào)試難度。按維修難度把電氣故障分為部件級、元件級故障和繁難故障三種層次。

第一層是部件級維修，對象是系統(tǒng)復(fù)雜、體積大和集成度低的大型電氣設(shè)備，是元件級維修的基礎(chǔ)。查找修理的基本單元是電路板或執(zhí)行機(jī)構(gòu)部件，適用于具有一定理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員。在本書第二章中進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

第二層是元件級維修，對象是體積小和集成度高的小型設(shè)備或電路板，是部件級維修的延伸。查找修理的基本單元是電氣元件，適用于理論知識扎實(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的電氣工程師。在本書第三章中進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

第三層是繁難故障維修，指對電氣設(shè)備認(rèn)知難，故障現(xiàn)象和故障源之間邏輯關(guān)系復(fù)雜、排查故障源和處理故障都困難的電氣故障，通常沒有類似維修案例可借鑒，需要具有敏銳的洞察力、靈活辯證分析判斷和嚴(yán)密邏輯推理能力以及精湛的處理技能，適用于理論知識全面和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)精湛的電氣專家。在本書第四章中進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

三、維修的常用流程

按規(guī)范流程進(jìn)行電氣維修，能降低維修難度，保證維修質(zhì)量，利于知識創(chuàng)造和傳承，方便電氣維修社會化管理。按照不同的角度和層面分為不同的流程。在觀察、分析、判斷、邏輯推理的過程中為了保證客觀性、全面性和徹底性，要遵守科學(xué)思維流程和邏輯推理流程。按維修的先后順序分為故障對象認(rèn)知流程、維修評估流程、排查故障源流程、修理流程等多種流程。

（一）科學(xué)思維流程

在電氣維修過程中需要用科學(xué)方法進(jìn)行思考。

1、先從宏觀角度全面觀察和微觀層面深入分析客觀對象，再從靜止和運(yùn)動狀態(tài)觀測其活動及適用范圍，找出相對穩(wěn)定的客觀特性。
2、根據(jù)已有知識和經(jīng)驗(yàn)，在客觀特性基礎(chǔ)上統(tǒng)計或猜想出適用于所有同類對象的共同特性。
3、用共同特性歸納或演繹出尚未發(fā)現(xiàn)的新特性，如果通過實(shí)驗(yàn)證明新特性客觀存在，就證明共同特性是同類對象的科學(xué)結(jié)論。
4、如果不存在則返回第一步重新開始，直到找出科學(xué)結(jié)論為止。

（二）邏輯推理流程

用主要原因代替條件、結(jié)論代替結(jié)果，可以把客觀因果關(guān)系抽象為主觀邏輯推理，能減少無序嘗試，提高邏輯判斷效率。針對不同問題，因果關(guān)系有一因一果、多因一果、多因多果、一因多果不同形式。因?yàn)榍疤釛l件有限和推理過程易受主觀干擾，不能保證邏輯推理結(jié)論的正確性，需要及時通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行客觀驗(yàn)證。

在電氣維修過程中根據(jù)問題特點(diǎn)，選擇先因后果或追因溯源的不同思路，以電氣理論知識、維修對象綜合特征和規(guī)律、個人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、正常參數(shù)值和專業(yè)儀器測量數(shù)據(jù)為判斷依據(jù)，采用歸納、演繹、溯因、類比等邏輯推理方法，縮小排查問題范圍和判斷對象好壞。

（三）維修基本流程

根據(jù)長期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)我總結(jié)出這套認(rèn)知對象、處理問題的基本流程，不僅適用于電氣維修，還可供科技研發(fā)、自然探索、病情診斷、偵察破案等自然或社會科學(xué)領(lǐng)域工作時參考。在實(shí)際中可根據(jù)問題復(fù)雜度進(jìn)行適當(dāng)精簡。

1、維修對象認(rèn)知流程

為提高認(rèn)知效率，先用自身的感知器官盡可能多直接感知（詢問、觀察、聽覺、嗅覺和觸覺等）對象的局部特征和規(guī)律，再通過儀器測量、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和資料檢索提高認(rèn)知深度。

（1）通過功能用途、規(guī)格樣式等不同角度和層面判斷維修對象所屬的類型，根據(jù)類型掌握其工作原理、功能用途和規(guī)格樣式的本質(zhì)功能和規(guī)律。如果同一個對象可能從屬于多種類型，還要分別掌握其在不同類型具有本質(zhì)特征和規(guī)律。
（2）根據(jù)實(shí)際情況認(rèn)知維修對象的特殊特征和規(guī)律。
（3）本質(zhì)特征和規(guī)律結(jié)合特殊特征和規(guī)律獲得維修對象綜合特征和規(guī)律。認(rèn)知越全面越有助于降低電氣維修的難度。

2、維修評估流程

（1）必要性評估

雖然從理論上講任何電氣設(shè)備故障都是可以修復(fù)的，但是不是所有故障都有維修的必要。除了特殊需要，對以下幾種情況請放棄維修，直接更新或淘汰設(shè)備：
A、設(shè)備使用時間已經(jīng)超過設(shè)計壽命。
B、設(shè)備主要性能嚴(yán)重下降，不能恢復(fù)。
C、設(shè)備遭遇不可恢復(fù)的重大損壞。
D、技術(shù)更新后，有性能更好、價格更低替代產(chǎn)品。

（2）可行性評估

只有評估通過以后，才能開始下一個流程。
A、有沒有維修經(jīng)濟(jì)價值：維修費(fèi)用是否超過設(shè)備殘余價值？
B、具不具有維修時間：能否在客戶要求時間范圍內(nèi)完成維修？
C、有沒有維修條件：技術(shù)資料是否完整，是否具備維修需要經(jīng)驗(yàn)技能、專用工具和配件耗材？
D、能不能承擔(dān)維修失敗風(fēng)險：是否會使設(shè)備已有故障擴(kuò)大化，如何降低安全、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險？

3、排查故障源的流程

先根據(jù)故障現(xiàn)象選擇最佳切入點(diǎn)以便確定查找思路，再根據(jù)對象功能用途確定其是否正常工作以便縮小查找范圍，最后根據(jù)對象工作原理判斷其自身好壞。

（1）選擇切入點(diǎn)

A、維修對象出現(xiàn)問題后總表現(xiàn)出多重故障現(xiàn)象，在已認(rèn)知維修對象的基礎(chǔ)上，通過客觀、全面和徹底的觀察和分析，篩選出主要異常或關(guān)鍵異常作為追因溯源排查故障源的切入點(diǎn)。
B、在深刻認(rèn)知對維修對象的工作原理的基礎(chǔ)上，用能合理解釋已知故障現(xiàn)象的假設(shè)做為先因后果推測的起點(diǎn)。
C、兩種排查思路交替使用，結(jié)果互相印證，提高排查效率。
D、如果所有已知故障現(xiàn)象和假設(shè)都不利于縮小排除范圍，則返回到第一步，運(yùn)用最新儀器從新層面或角度進(jìn)行觀察和分析，尋找新的故障現(xiàn)象。

（2）縮小排查范圍

A、需要排查的懷疑對象數(shù)量較多時，如果懷疑對象之間呈串聯(lián)、并聯(lián)或網(wǎng)聯(lián)的電氣關(guān)系，盡量選擇耦合度低的關(guān)鍵點(diǎn)做為選擇的分界線，采用排除、篩選、跟蹤和統(tǒng)計等判斷思路縮小排查故障源的范圍。
B、如果懷疑對象之間呈包含的電氣關(guān)系，那么對象外部是外因，對象內(nèi)部是內(nèi)因。外因異常造成對象不能正常工作，內(nèi)因異常代表對象內(nèi)部損壞。判斷外因故障還是內(nèi)因故障是排查故障源的重要分界線。按照先易后難、先外后內(nèi)的順序縮小排查故障源范圍。
C、如果懷疑對象之間呈獨(dú)立的電氣關(guān)系，只能采用窮舉法縮小排查故障源范圍。

（3）判斷對象好壞

A、當(dāng)懷疑對象數(shù)量降至有限范圍后，采用窮舉法逐個對比判斷對象好壞。用相同正常配件替換懷疑對象，根據(jù)對比結(jié)果能準(zhǔn)確判斷懷疑對象好壞。

B、如果已知正常對象電氣參數(shù)值（阻值、容值、感抗或PN結(jié)正反向阻值等）正常值，在獨(dú)立或斷電在線狀態(tài)下測量懷疑對象電氣參數(shù)值，與正常值對比可判斷其好壞。如果已知正常對象物理量（電壓、電流、功率的幅值、波形、頻率、相位等）正常值，在通電在線狀態(tài)下測量懷疑對象物理量，與正常值對比可判斷其好壞。

（4）試驗(yàn)驗(yàn)證

如果找出故障源與所有已知故障現(xiàn)象存在相應(yīng)后果的邏輯關(guān)系，而且通過試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)故障重演，那么就證明已經(jīng)找到產(chǎn)生故障的本質(zhì)原因，否則返回重新選擇切入點(diǎn)。

4、修理故障的流程

（1）制定處理方案
A、根據(jù)問題本質(zhì)原因，結(jié)合個人處理問題的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及工具、技能、材料、時間、環(huán)境和成本等因素，選擇或制定可靠性高、操作性強(qiáng)的最佳處理方案。
B、準(zhǔn)備好處理問題需要的物質(zhì)條件和技術(shù)條件。如果是核心設(shè)備、處理難度大或安全等級高的問題，正式修理之前要編制處理預(yù)案，用試驗(yàn)或演練進(jìn)行預(yù)處理確保成功率。

（2）修理故障

A、按照預(yù)定方案處理故障，過程中要及時觀測校驗(yàn)，完成后通過試驗(yàn)檢查處理結(jié)果，判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)效果，否則返回重新制定處理方案。
B、開機(jī)運(yùn)行電氣設(shè)備，通過檢測觀察原故障是否已可靠排除？有新故障產(chǎn)生嗎？如何處理新故障？
（3）維修驗(yàn)收

A、觀感驗(yàn)收，對電氣設(shè)備的外觀樣式和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的完好性進(jìn)行觀察，對設(shè)備供電電源和對外連線的完好性進(jìn)行檢測。
B、功能完整性驗(yàn)收，通電試機(jī)依次檢驗(yàn)電氣設(shè)備所有功能狀態(tài)是否完整，是否達(dá)到設(shè)計技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。
C、穩(wěn)定性驗(yàn)收，讓電氣設(shè)備持續(xù)工作一段時間，檢驗(yàn)設(shè)備工作穩(wěn)定度。
D、收集整理歸檔維修資料，將修好設(shè)備移交客戶。

（作者：羅清；地址：四川省攀枝花市東區(qū)；電話：13548205451；微信：pzhLQ564200811；QQ：564200811）