電氣維修方法論第十二篇（排查故障和修理設(shè)備）

排查故障部件
在已認(rèn)知故障設(shè)備綜合特征和規(guī)律基礎(chǔ)上開始排查故障部件。如果熟悉同類設(shè)備的操作方法、工作狀態(tài)和主要參數(shù)，能為排查故障時(shí)選擇切入點(diǎn)、縮小排查范圍和判斷部件好壞提供依據(jù)。故障設(shè)備內(nèi)部部件數(shù)量有限且相互間耦合度較低，以部件為單元能簡單直觀的描述電氣設(shè)備工作原理、功能用途和規(guī)格樣式，降低分析判斷和邏輯推理難度。在排查故障過程中及時(shí)通過替換對(duì)比試驗(yàn)保證分析判斷和邏輯推理結(jié)果的客觀性。

先感知和剖析故障設(shè)備，發(fā)掘出具有分析判斷價(jià)值的異?，F(xiàn)象為切入點(diǎn)，通過邏輯推理和試驗(yàn)驗(yàn)證縮小故障排查的空間范圍，最后用替換對(duì)比判斷懷疑部件的好壞，排查結(jié)果能夠合乎邏輯的正向解釋異?，F(xiàn)象。充分參考同類故障設(shè)備維修案例，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)按照故障概率高低排查故障源，會(huì)有意想不到的收獲。堅(jiān)持先整體后局部、先外因后內(nèi)因、先機(jī)械后電氣、先觀察后剖析、先分析判斷后邏輯推理、先斷電檢測后通電檢測和先軟件后硬件的原則能提高查找故障效率。

如果電氣設(shè)備是標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，內(nèi)部部件屬于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，而且維修配件齊全，可以將排查故障和處理故障整合，直接用相同部件逐個(gè)替換對(duì)比排查出故障部件，直到電氣故障排除為止。如果電氣設(shè)備系統(tǒng)龐大復(fù)雜、內(nèi)部部件數(shù)量多，而且維修配件不齊全，那么需要按照排查流程查找故障源。在排查故障時(shí)為避免因?yàn)椴鹧b、檢測等過程中發(fā)生意外產(chǎn)生新故障，需要及時(shí)將故障設(shè)備復(fù)原并開機(jī)運(yùn)行，觀察故障現(xiàn)象是否擴(kuò)大，這提高了維修復(fù)雜度。

對(duì)比排查法分為正向?qū)Ρ群头聪驅(qū)Ρ?，正向?qū)Ρ仁怯谜２考鎿Q懷疑部件放入故障設(shè)備中，如果故障設(shè)備恢復(fù)正常，可以判斷懷疑部件損壞，否則可以判斷故障設(shè)備還有其它故障源，但不能完全判斷懷疑部件好壞；反向?qū)Ρ葘岩刹考湃胝ＴO(shè)備中，根據(jù)正常設(shè)備是否正常工作能準(zhǔn)確判斷懷疑部件的好壞，但需要相同設(shè)備作對(duì)比。靈活應(yīng)用兩種對(duì)比方法，既能從正常設(shè)備中找出故障部件，也能從故障設(shè)備中找出正常部件。為減少更換部件對(duì)設(shè)備傷害，需要合理減少更換次數(shù)。

根據(jù)故障設(shè)備技術(shù)資料獲得其正常特性參數(shù)和主要物理量以及需要的外部條件（工作電源、輸入信號(hào)和控制信號(hào)等）。檢測方法分為斷電檢測和通電檢測，為保證安全盡量采用斷電檢測，通電檢測前要采取安全防護(hù)措施。按檢測狀態(tài)分為在線檢測和離線檢測，在線檢測方便但不準(zhǔn)確，離線檢測準(zhǔn)確性高但檢測內(nèi)容少。按檢測技術(shù)分非介入式檢測和介入式檢測，非介入式檢測對(duì)設(shè)備的傷害或干擾低于介入式檢測。對(duì)于自帶計(jì)算機(jī)的電氣設(shè)備可利用系統(tǒng)程序自檢功能排查故障源。

一、選擇切入點(diǎn)

設(shè)備不能正常工作后會(huì)表現(xiàn)出多種異?，F(xiàn)象，選擇合理切入點(diǎn)能縮小故障源排查范圍。

（一）發(fā)掘更多異?，F(xiàn)象

先詢問操作人員了解故障時(shí)間、過程、現(xiàn)狀、已采取措施、維護(hù)記錄和備品配件等信息，通過銘牌查詢故障設(shè)備技術(shù)資料掌握其核心部件、工作狀態(tài)和主要電氣參數(shù)等分析判斷標(biāo)準(zhǔn)。斷電后直接觀察故障設(shè)備的外觀形狀、線路端口和輸入輸出機(jī)構(gòu)是否異常？然后拆除設(shè)備外殼后繼續(xù)直接觀察設(shè)備內(nèi)部部件、線路連接是否存在脫落、斷路、短路、變形斷裂和氧化發(fā)黑等異常現(xiàn)象？再用萬用表電阻檔、電容檔和電感檔測量設(shè)備端口和部件接口的阻抗、容抗和感抗等特性參數(shù)是否在正常值范圍內(nèi)？通電后用萬用表電壓檔和電流檔檢測故障設(shè)備不同工作狀態(tài)下外部端口和部件接口的電壓、電流值等物理量是否在正常值范圍內(nèi)？將異常數(shù)據(jù)作為異?，F(xiàn)象。篩選出所有表現(xiàn)穩(wěn)定或反復(fù)重現(xiàn)的異常現(xiàn)象。

（二）選擇合理切入點(diǎn)

按有利于分析判斷要求依次選擇異?，F(xiàn)象推測故障原因，把與故障現(xiàn)象邏輯關(guān)系最緊密異常現(xiàn)象作為縮小排查范圍的切入點(diǎn)。如果已知異?，F(xiàn)象全部嘗試后沒有獲得理想結(jié)果，則返回本流程第一步，采用新儀器從新的角度進(jìn)行觀察和剖析，發(fā)掘新異常現(xiàn)象。

二、縮小排查范圍

電氣設(shè)備或部件除本身完好外，還需要外因電源供電穩(wěn)定、輸入輸出和控制信號(hào)正確完整、內(nèi)因保護(hù)未啟動(dòng)時(shí)才能正常工作。通過選擇或?qū)Ρ瓤s小故障源排查的功能狀態(tài)、工作環(huán)境、時(shí)間階段或空間布局范圍。如果同時(shí)表現(xiàn)出多種特殊異常現(xiàn)象，需要逐個(gè)替換與故障現(xiàn)象相關(guān)部件，分別縮小排查范圍。

（一）梳理設(shè)備原理

先觀察后測量故障設(shè)備拆卸前后，用系統(tǒng)功能框圖描述設(shè)備功能以及相互間電氣連接，用安裝布置圖描述各部件分布位置。

（二）劃分排查范圍

如果故障現(xiàn)象和故障設(shè)備工作時(shí)間階段密切相關(guān)，表現(xiàn)為不能長期穩(wěn)定工作、持續(xù)工作一段時(shí)間后或某個(gè)時(shí)間段出現(xiàn)異常等，以溫度高、易受干擾、磨損大部件為切入點(diǎn)縮小排查范圍，通過分析判斷找出老化或抗干擾性降低的部件。
如果切入點(diǎn)和故障設(shè)備的工作環(huán)境密切相關(guān)，表現(xiàn)為交流市電不穩(wěn)、溫度、濕度和粉塵等外界環(huán)境干擾設(shè)備正常工作，以對(duì)電源波動(dòng)、溫度、濕度或粉塵敏感相關(guān)部件為切入點(diǎn)縮小排查范圍，通過分析判斷找出外界干擾原因。
如果切入點(diǎn)和故障設(shè)備的空間布局密切相關(guān)，表現(xiàn)為設(shè)備散熱不良、外部機(jī)械沖擊造成設(shè)備故障等，以發(fā)熱嚴(yán)重或易被沖擊部位為切入點(diǎn)縮小排查范圍，通過清洗散熱通道或修補(bǔ)外觀結(jié)構(gòu)后開機(jī)測試是否排除故障。
如果切入點(diǎn)和故障設(shè)備功能狀態(tài)密切相關(guān)，表現(xiàn)為全部或部分功能缺失、部分狀態(tài)異常等，將與功能狀態(tài)相關(guān)部件為切入點(diǎn)縮小排查范圍。

標(biāo)準(zhǔn)電氣設(shè)備中，按照主信號(hào)傳輸先后順序，主回路的輸入模塊、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊之間呈先進(jìn)先出關(guān)系，采用信號(hào)跟蹤法縮小故障排查范圍；輔助回路的電源模塊、保護(hù)模塊、人機(jī)交互模塊按星狀分布到主回路中，采用先核心部件后分子部件的順序縮小故障查找范圍；通訊模塊和人機(jī)交互模塊之間呈點(diǎn)對(duì)點(diǎn)關(guān)系，采用逐個(gè)排除法縮小故障排查范圍；部件間呈包含關(guān)系，父部件是子部件外因，子部件是父部件內(nèi)因，以先易后難、先外因后內(nèi)因的順序判斷懷疑部件好壞；部件間呈獨(dú)立關(guān)系，采用逐個(gè)替換縮小故障排查范圍；按照電氣關(guān)系部件間可以串聯(lián)、并聯(lián)、樹聯(lián)和星聯(lián)，盡量選擇耦合度低的連接點(diǎn)作為排查分界線，采用是非、過濾和排除等思路方式縮小故障源排查范圍。

電氣設(shè)備的電源部件、保護(hù)部件和人機(jī)交互部件異常會(huì)產(chǎn)生整體功能故障，要先檢測工作電源部件或保護(hù)部件是否異常，再檢測人機(jī)交互部件是否異常。輸入部件、處理轉(zhuǎn)換部件、輸出部件、通訊部件異常會(huì)產(chǎn)生部分功能故障，通過分析判斷找出相關(guān)功能部件，用替換進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。

（三）確定故障部位

當(dāng)需要排查部件數(shù)量降低到個(gè)位數(shù)后，采用逐個(gè)替換對(duì)比法找出故障位置，否則返回本流程第二步，重新選擇切入點(diǎn)。

三、判斷部件好壞

（一）找出異常部位后需要判斷是其外部原因還是本身損壞。
（二）如果外部原因異常，返回縮小排查范圍流程。如果外部原因正常，將懷疑部件的離線和在線特性值（阻值、容值、感抗等），以及通電后測量的電氣參數(shù)值（電壓、電流），與正常部件特性值和電氣參數(shù)值作對(duì)比判斷其好壞。
（三）故障源能夠合理解釋已知異常現(xiàn)象，還能演繹出未知異常現(xiàn)象并通過試驗(yàn)驗(yàn)證就證明已找到故障源，進(jìn)入處理故障流程，否則返回縮小排查范圍流程。

2-3-4修理電氣設(shè)備

部件級(jí)維修的基本辦法就是對(duì)故障部件進(jìn)行替換，維修過程比較簡單，嚴(yán)格按流程拆裝設(shè)備，確保拆卸方式正確，安裝緊固可靠。替換部件原則上要求替換部件和故障部件規(guī)格型號(hào)相同，特殊情況可采用不低于故障部件性能的同系列部件代替。如果故障部件包含程序和數(shù)據(jù)，需要先導(dǎo)出原部件程序和數(shù)據(jù)，再將程序和數(shù)據(jù)導(dǎo)入新部件。如果需要調(diào)整參數(shù)，要按照操作手冊對(duì)新部件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置后才能使用。

一、制定修理方案

對(duì)系統(tǒng)規(guī)模大或關(guān)鍵核心電氣設(shè)備維修前需要制定可操作性強(qiáng)、安全可靠的修理方案，嚴(yán)格按照方案進(jìn)行修理能夠保證維修成功率。
（一）確定方案
已找出故障源后，根據(jù)個(gè)人修理經(jīng)驗(yàn)以及工具、技能、備件、時(shí)間、環(huán)境和成本等限制因素，選擇或制定具有可操作性的最佳修理方案。
（二）材料工具準(zhǔn)備
準(zhǔn)備好維修需要的物質(zhì)和技術(shù)條件。如果是技術(shù)要求較高的修理，正式維修之前要進(jìn)行試驗(yàn)或演練，檢驗(yàn)維修方案的可靠性。

二、維修處理

維修前要關(guān)閉設(shè)備電源并采取必要安全措施。
（一）拆卸更換故障源
先拆卸故障設(shè)備外殼和故障部件，更換前檢查更換部件規(guī)格型號(hào)是否匹配，更換后檢查緊固件是否到位、接插件是否插錯(cuò)或插反，是否已導(dǎo)入程序代碼或參數(shù)，是否正確連接內(nèi)部電氣線路。
（二）通電試驗(yàn)
通電試機(jī)前先進(jìn)行電氣安全檢查并摘除臨時(shí)保護(hù)措施，避免燒毀新?lián)Q電路板致使故障擴(kuò)大。確保人員和設(shè)備安全后才能對(duì)設(shè)備通電試驗(yàn)。如果故障現(xiàn)象消失，進(jìn)入驗(yàn)收流程；如果故障現(xiàn)象依舊，返回重新排查故障源；如果故障現(xiàn)象發(fā)生變化，證明存在多處故障源，返回選擇切入點(diǎn)流程，重新排查其它故障源。

三、驗(yàn)收和記錄

維修處理完成后需要進(jìn)行外觀結(jié)構(gòu)、功能完整和穩(wěn)定性驗(yàn)收，確保設(shè)備恢復(fù)設(shè)計(jì)功能和技術(shù)要求。
（一）安裝清洗
設(shè)備外殼安裝前對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行清洗和保養(yǎng)，將設(shè)備內(nèi)部部件和連接線路恢復(fù)到正常位置，最后安裝緊固設(shè)備外殼。
（二）功能完整驗(yàn)收
通電試機(jī)時(shí)要求操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行功能完整性驗(yàn)收，依次檢查設(shè)備所有功能和所有狀態(tài)是否正常，是否滿足重要技術(shù)指標(biāo)。
（三）穩(wěn)定性驗(yàn)收
讓電氣設(shè)備持續(xù)工作一小時(shí)，進(jìn)行工作穩(wěn)定性驗(yàn)收。
（四）整理維修資料

維修完成后將維修過程作為案例詳細(xì)記錄，包含設(shè)備信息、故障現(xiàn)象、維修時(shí)間地點(diǎn)、維修部位、排查修理過程和配件耗材等信息。為保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，還要記錄維修人員信息和參考他人維修案例出處，最后向客戶移交修好設(shè)備。
（作者：羅清；地址：四川省攀枝花市東區(qū)；電話：13548205451；微信：pzhLQ564200811；QQ：564200811）