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第1章 电气控制设备调试1

1.1 电气调试技术1

1.1.1 调试概述1

1.1.1.1 调试的基本任务1

1.1.1.2 调试工作的组织2

1.1.1.3 调试前的检查4

1.1.1.4 电气设备调试工作的安全要求5

1.1.2 调试的基础7

1.1.2.1 对调试人员的要求7

1.1.2.2 调试人员应掌握的电气故障检修技巧7

1.1.3 电气控制设备调试步骤10

1.1.3.1 上电前的检查10

1.1.3.2 单台设备或结构单元调试10

1.1.3.3 系统整体启动和调试11

1.1.3.4 配合负载的试运行12

1.1.4 调试中故障维修的步骤13

1.1.4.1 分析发生故障时的情况14

1.1.4.2 对故障范围进行外观检查14

1 1.4.3 用逻辑分析法确定并缩小故障范围、确定检查部位14

1.1.4.4 用试验法进一步缩小故障范围15

1.1.4.5 用测量法确定故障点15

1.1.4.6 拆卸元器件（拆卸之前各接线头应做好标记），修理并排除故障16

1.1.4.7 装复试验：修后性能观察16

1.2 电气故障诊断方法17

1.2.1 故障的直观检查法17

1.2.1.1 观察法（看）17

1.2.1.2 听觉法（听）19

1.2.1.3 触测法（摸）20

1.2.1.4 嗅觉法（闻）21

1.2.2 故障的逻辑分析方法21

1.2.2.1 状态分析法21

1.2.2.2 图形分析法22

1.2.2.3 单元分析法22

1.2.2.4 回路分析法23

1.2.2.5 简化分析法23

1.2.2.6 树形分析法23

1.2.2.7 逐级类推排除分析法23

1.2.2.8 面板压缩法24

1.2.3 仪表、仪器检测法24

1.2.3.1 万用表法25

1.2.3.2 绝缘电阻测量法27

1.2.3.3 仪器测量法27

1.2.3.4 电路通、断状态检查法27

1.2.3.5 逻辑电笔法28

1.2.4 其他故障诊断法28

1.2.4.1 对比法28

1.2.4.2 短路和开路法29

1.2.4.3 信号注入法30

1.2.4.4 接触不良及机械部分检查方法31

1.2.4.5 温度故障检查法31

1.2.4.6 断电检查法32

1.2.4.7 通电动作试验法33

1.2.4.8 参数调整法34

1.2.5 检查电路注意事项34

1.3 电子元器件简易测试方法35

1.3.1 电阻的检测方法35

1.3.1.1 固定电阻器的检测35

1.3.1.2 电位器的检测35

1.3.1.3 敏感电阻的检测35

1.3.2 电容器的检测方法37

1.3.2.1 固定电容器的检测37

1.3.2.2 电解电容器的检测38

1.3.2.3 变电容器的检测39

1.3.3 二极管的检测方法39

1.3.3.1 普通二极管的检测原理与方法39

1.3.3.2 专用二极管的检测方法41

1.3.3.3 普通二极管和稳压二极管的区分方法46

1.3.4 晶体三极管的检测46

1.3.4.1 普通三极管的管型及引脚判断46

1.3.4.2 普通晶体三极管好坏的判断48

1.3.4.3 特殊类型晶体三极管的检测49

1.3.4.4 结型场效应管的检测51

1.3.4.5 绝缘栅型场效应管的检测53

1.3.5 集成电路的检测54

1.3.5.1 常用集成电路的检测方法54

1.3.5.2 用万用表检测数字集成电路的好坏55

1.3.6 光耦的产品检测56

1.3.6.1 光电耦合器的简易测试方法56

1.3.6.2 通用型与达林顿型光耦合器区分59

1.3.7 晶闸管的简易测试60

1.3.7.1 晶闸管简易检测方法60

1.3.7.2 晶闸管模块的简单测试方法62

1.3.7.3 单／双向晶闸管的区分63

1.3.8 绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）的检测63

1.3.8.1 IGBT裸管简单检测63

1.3.8.2 IGBT模块好坏的检测方法64

第2章 电气控制柜的试验65

2.1 试验的种类和要求65

2.1.1 试验的分类65

2.1.1.1 按试验目的分类65

2.1.1.2 按试验性质分类66

2.1.2 试验要求66

2.1.2.1 试验的基本要求66

2.1.2.2 型式试验67

2.1.2.3 出厂试验基本要求68

2.1.2.4 抽样试验68

2.1.2.5 成套设备中电器和独立元件的试验69

2.1.3 试验前的检查69

2.1.3.1 一般检查69

2.1.3.2 电气间隙与爬电距离检查70

2.1.4 一般试验条件75

2.1.4.1 一般要求75

2.1.4.2 试验参数77

2.1.4.3 试验结果的评定78

2.1.4.4 试验报告78

2.1.5 试验的安全措施78

2.2 结构设计验证79

2.2.1 结构验证要求79

2.2.2 材料的易燃性试验79

2.2.2.1 试验要求79

2.2.2.2 试验方法80

2.2.3 封控制设备及电器的外壳防护等级试验81

2.2.3.1 试验要求81

2.2.3.2 试验方法和合格评定82

2.2.4 接线端子的机械性能87

2.2.4.1 试验的一般条件88

2.2.4.2 接线端子的机械强度试验88

2.2.4.3 导线的偶然松动和损坏试验（弯曲试验）88

2.2.4.4 拉出试验90

2.2.4.5 最大规定截面的非预制圆铜导线的接入能力试验90

2.2.5 验证指示隔离电器主触头位置机构的有效性91

2.2.5.1 控制电器试验的条件91

2.2.5.2 试验方法91

2.2.5.3 电器试验时和试验后条件92

2.2.6 机械操作验证93

2.2.7 金属导线管的拉出、弯曲和扭转试验93

2.2.7.1 拉出试验93

2.2.7.2 弯曲试验93

2.2.7.3 扭转试验94

2.3 气候环境试验94

2.3.1 低温存放试验94

2.3.2 高温存放试验95

2.3.3 湿热试验96

2.3.4 交变湿热试验97

2.3.5 环境温度试验99

2.3.6 高、低温冲击试验99

2.3.7 盐雾试验100

2.3.7.1 严酷等级100

2.3.7.2 试验原理101

2.3.7.3 试验的一般说明101

2.3.7.4 试验设备102

2.3.7.5 盐溶液102

2.3.7.6 初始检测及预处理103

2.3.7.7 试验程序103

2.3.7.8 恢复（在试验末尾）104

2.3.7.9 最后检测104

2.4 工作环境试验104

2.4.1 振动试验104

2.4.1.1 振动试验要求104

2.4.1.2 试验条件及试验设备（振动台）104

2.4.1.3 试验程序105

2.4.1.4 试验结果106

2.4.2 跌落试验106

2.4.2.1 跌落试验目的106

2.4.2.2 验设备106

2.4.2.3 试验条件106

2.4.2.4 试验步骤107

2.4.2.5 最后检测108

2.4.2.6 试验报告108

2.4.3 倾斜和摇摆试验108

2.4.3.1 试验条件108

2.4.3.2 严酷等级109

2.4.3.3 试验程序110

2.4.4 弹跳试验110

2.4.4.1 一般要求111

2.4.4.2 试验设备111

2.4.4.3 严酷等级113

2.4.4.4 预处理113

2.4.4.5 初始检测113

2.4.4.6 条件试验113

2.4.4.7 最后检测114

2.4.5 噪声试验114

2.4.5.1 试验条件114

2.4.5.2 试验程序114

2.4.5.3 试验结果116

2.5 电磁环境试验116

2.5.1 试验要求116

2.5.1.1 试验目的116

2.5.1.2 免除EMC试验的设备116

2.5.1.3 环境条件117

2.5.1.4 EMC试验的要求117

2.5.2 低频扰动试验118

2.5.3 高频干扰试验118

2.5.3.1 浪涌（冲击）118

2.5.3.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验121

2.5.3.3 静电放电124

2.5.3.4 射频电磁场辐射127

2.5.4 发射130

第3章 性能试验132

3.1 安全防护试验132

3.1.1 防护措施和保护电路的电连续性检查132

3.1.2 保护电路有效性的试验132

3.1.3 用自动切断电源作保护条件的检验133

3.1.3.1 TN系统试验方法133

3.1.3.2 TN系统试验方法的应用135

3.1.3.3 TT系统试验方法137

3.1.3.4 IT系统试验方法138

3.1.4 具有保护性隔离的控制设备与电器的试验138

3.1.4.1 一般要求138

3.1.4.2 性能要求139

3.1.5 介电性能试验139

3.1.5.1 总则139

3.1.5.2 介电性能验证的一般条件139

3.1.5.3 冲击耐受电压试验140

3.1.5.4 工频耐受电压试验143

3.1.5.5 绝缘电阻试验144

3.2 温升试验145

3.2.1 温升试验的方法145

3.2.1.1 总则145

3.2.1.2 试验程序147

3.2.1.3 温升试验时使用的外连导体的尺寸148

3.2.1.4 温升的测量方法150

3.2.1.5 试验结果的评定152

3.2.2 各部位温升的试验152

3.2.2.1 周围空气环境温度的测量152

3.2.2.2 部件的温升与测量152

3.2.2.3 主电路的温升153

3.2.2.4 控制电路的温升试验154

3.2.2.5 线圈和电磁铁的绕组的温升154

3.2.2.6 辅助电路的温升试验154

3.2.2.7 母线最高允许温升154

3.3 电气性能试验155

3.3.1 电气性能验证要求155

3.3.2 空载、正常负载和过载条件下的性能155

3.3.2.1 验证动作条件的一般要求155

3.3.2.2 验证动作范围156

3.3.3 接通和分断能力试验157

3.3.3.1 一般试验条件157

3.3.3.2 试验电路157

3.3.3.3 瞬态恢复电压特性161

3.3.3.4 接通和分断能力试验过程163

3.3.3.5 接通和分断能力试验中和试验后控制设备和电器的状态163

3.3.4 寿命试验163

3.3.4.1 机械寿命试验163

3.3.4.2 电寿命试验163

3.3.5 均衡度测量163

3.3.5.1 电压均衡度测量163

3.3.5.2 电流均衡度测量164

3.3.5.3 输出电压不对称度164

3.3.6 其他电气性能试验165

3.3.6.1 功率因数的测定165

3.3.6.2 效率的测定165

3.3.6.3 谐波含量的测试165

3.3.6.4 纹波的测定166

3.4 短路性能试验166

3.4.1 可免除短路耐受强度验证的成套设备的电路166

3.4.2 短路条件下的性能试验167

3.4.2.1 接通、承载和分断短路电流能力167

3.4.2.2 短路试验的一般条件167

3.4.2.3 试验过程173

3.4.2.4 额定短时耐受电流的承载能力试验175

3.4.2.5 控制设备短路保护和电器和额定限制短路电流的配合试验176

3.4.3 短路耐受强度试验程序176

3.4.3.1 试验安排176

3.4.3.2 试验的实施总则176

3.4.3.3 主电路试验177

3.4.3.4 短路电流值及其持续时间178

3.4.3.5 试验结果178

3.5 控制功能试验179

3.5.1 控制功能概述179

3.5.2 控制功能试验的内容179

3.5.2.1 空载试验179

3.5.2.2 负载试验180

3.5.2.3 连续运行试验181

3.5.3 风力发电机组控制系统概述182

3.5.3.1 风电控制系统的要求182

3.5.3.2 风力发电机组主控制系统的组成182

3.5.3.3 风力发电机组的控制功能183

3.5.4 风电机组主控制器控制功能试验185

3.5.4.1 控制器试验原理与方法185

3.5.4.2 控制器控制功能试验185

3.5.4.3 安全保护试验188

3.5.4.4 发电机并网和运行试验191

3.5.5 试验报告192

第4章 电气控制设备养护与检修193

4.1 电气控制设备养护与检修的管理193

4.1.1 电气控制设备维护检修制度193

4.1.1.1 人员的岗位职责193

4.1.1.2 电气控制设备维护检修的管理制度194

4.1.1.3 电气控制设备的技术状态管理196

4.1.2 电气控制设备的维护保养197

4.1.2.1 电气控制设备技术状态完好的标准197

4.1.2.2 电气控制设备养护制度198

4.1.3 电气控制设备的维修检查199

4.1.3.1 维修检查的目的和内容199

4.1.3.2 检查间隔期的确定199

4.1.3.3 设备检查的实施200

4 1.4 电气控制设备的修理200

4.1.4 1 概述200

4 1.4.2 设备修理的制度202

4.1.4.3 设备维修工作指标203

4.1.4.4 电气控制设备维修计划205

4.2 日常维护与检修210

4.2.1 电气控制设备的维护210

4.2.1.1 设备维护保养的类别和内容211

4.2.1.2 电气控制设备的维护要求212

4.2.1.3 安全注意事项213

4.2.2 控制柜零部件的维护保养213

4.2.2.1 低压断路器的维护213

4 2 2.2 熔断器的日常维护215

4.2.2.3 继电器和接触器的维护与检修215

4.2.2.4 电力电容器的维护217

4.2.2.5 热电阻热电偶的维护218

4.2.2.6 PLC的日常维护219

4.3 电气控制设备检修221

4.3.1 电气故障221

4.3.1.1 电气控制系统硬件的故障类型及原因221

4.3.1.2 故障原因分析222

4.3.1.3 处理电气控制设备故障的一般程序225

4.3.1.4 电气控制设备故障检修的一般步骤225

4.3.2 电气控制设备的检修227

4.3.2.1 控制系统电气装置的检修227

4.3.2.2 电气控制设备检修制度229

4.3.2.3 电气控制设备检修工艺要求229

4.3.3 控制柜内零部件的检修231

4.3.3.1 万能式空气断路器的检修231

4.3.3.2 熔断器的检修233

4.3.3.3 继电器和接触器的检修233

4.3.3.4 电力电容器的检修235

4.3.3.5 热电偶、热电阻的检修236

4.3.3.6 PLC的检修237

4.4 零部件常见故障与处理方法242

4.4.1 断路器常见故障处理方法243

4.4.1.1 低压断路器常见故障及其处理243

4.4.1.2 自动开关故障原因及处理244

4.4.1.3 刀开关的常见故障及其处理方法245

4.4.2 熔断器常见故障及其处理方法245

4.4.3 接触器继电器常见故障与处理246

4.4.3.1 电磁式接触器常见故障及其处理方法246

4.4.3.2 热继电器的常见故障及其处理方法247

4.4.3.3 时间继电器常见故障及其处理方法248

4.4.3.4 速度继电器常见故障的修理方法248

4.4.4 指令电器常见故障及处理249

4.4.4.1 按钮常见故障的处理办法249

4.4.4.2 转换开关常见故障的处理办法249

4.4.4.3 行程开关常见故障的处理办法250

4.4.5 电力电容器的故障原因及处理250

4.4.6 变压器的常见故障及处理252

4.4.7 热电阻／热电偶故障及处理253

4.4.7.1 热电偶的故障及处理253

4.4.7.2 热电阻的常见故障及处理255

4.4.8 PLC故障检查与处理255

4.5 零部件代换的原则258

4.5.1 零部件代换必须考虑的问题258

4.5.2 低压电器的替换原则259

4.5.2.1 断路器的替换原则259

4.5.2.2 漏电保护装置的替换原则259

4.5.2.3 熔断器的替换原则259

4.5.2.4 接触器、继电器的替换原则259

4.5.2.5 热继电器的代换260

4.5.2.6 无功补偿电容器的代换260

4.5.2.7 交流稳压器代换261

4.5.2.8 PLC代换原则261

4.5.3 电子元器件的代换262

4.5.3.1 电阻器代换原则262

4.5.3.2 电容器代换原则263

4.5.3.3 晶体二极管的代换原则264

4.5.3.4 晶体三极管的更换与代用265

4.5.3.5 集成电路代换方法与技巧266

4.5.3.6 光电耦合器的代换267

4.5.3.7 晶闸管的代换271

4.5.3.8 IGBT管的代换271

第5章 出厂检验与包装运输273

5.1 电气控制设备的出厂检验273

5.1.1 电气控制产品出厂检验制度273

5.1.1.1 产品出厂检验的组织273

5.1.1.2 检验工作程序273

5.1.1.3 不良品的处理274

5.1.1.4 出厂检验记录制度274

5.1.2 出厂试验前一般检查275

5.1.3 机械、电气操作试验278

5.1.4 电气控制柜介电强度和绝缘电阻测试279

5.1.4.1 绝缘电阻测试279

5.1.4.2 介电强度试验279

5.1.5 电气控制柜保护电路连续性功能单元互换性检查280

5.1.6 出厂前要求281

5.2 电气控制设备的包装281

5.2.1 电气控制设备包装的要求281

5.2.1.1 总则281

5.2.1.2 一般要求281

5.2.1.3 电气控制设备的主要包装方式和防护包装方法282

5.2.2 包装箱的技术要求283

5.2.2.1 制箱材料283

5.2.2.2 包装箱的形式与结构284

5.2.3 制箱要求285

5.2.3.1 木箱285

5.2.3.2 箱体加固要求287

5.2.4 装箱要求288

5.2.4.1 控制柜的装箱288

5.2.4.2 单独包装289

5.2.5 包装的验收规则与试验方法290

5.2.5.1 抽样方法和检验规则290

5.2 5.2 试验方法290

5.2.6 箱面标志与随机文件291

5.2.7 包装储运图示标志292

5.2.7.1 标志的名称和图形符号292

5 2.7.2 标志的尺寸和颜色294

5.2.7.3 标志的使用方法295

5.3 电气控制设备的储存296

5.3.1 自然因素对电气设备的影响296

5.3.2 电气设备储存的要求297

5.3.3 电气设备的入库验收298

5.3.4 电气设备的储存条件和码垛方法299

5.3.4.1 电气设备的仓储条件299

5.3.4.2 电气设备的码垛堆放方法299

5.3.5 电器控制设备的保管保养300

5.3.6 仓库防火安全管理规则300

5 3.6.1 仓库的安全防火要求300

5.3.6.2 仓库的组织管理301

5.3.6.3 仓库的储存管理301

5.3.6.4 仓库的装卸管理302

5.3.6.5 仓库的电气管理302

5.3.6.6 仓库的火源管理302

5.3.6.7 消防器材管理303

5.4 装卸与运输303

5.4.1 电气控制设备的装卸303

5.4.1.1 装卸技术要求303

5.4.1.2 装卸时的安全注意事项304

5.4.2 起重机械的使用304

5.4.2.1 对起重机械操作人员的要求304

5.4.2.2 起重机械使用前的检查305

5.4.2.3 起重设备操作注意事项305

5.4.2.4 起重设备不允许的操作306

5.4.2.5 桥式起重机使用注意事项306

5.4.2.6 轮胎吊使用注意事项307

5.4.3 电气控制柜的搬运307

5.4.3.1 电气控制柜搬运注意事项307

5.4.3.2 叉车驾驶制度308

5.4.3.3 叉车安全驾驶注意事项309

5.4.4 电气控制设备的运输309

5.4.4.1 运输方式的选择310

5.4.4.2 电气控制设备运输安全操作规程312

5.4.4.3 大型电气控制设备运输注意事项312

参考文献314