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摘要：进入到新世纪以后，随着我国国民经济水平的快速发展，我国正处于经济转型与社会接轨的特殊时期，各行各业都得到了一定程度的发展，我国的电气行业也不例外。而在实际的电气工程项目中，安全性以及可靠性是能否保证电气控制系统良好运行的非常重要的两个参数，因此在我们设计电气控制系统的过程中，就要充分的考虑到系统运行过程中可能会发生的故障，否则就会导致很严重的后果，另外要想维持系统的正常运行，还必须设有相应的电气保护装置。因此，为保证电气控制系统中的电机、电网、以及低压用电设备等的安全工作，不但要充分的考虑到可能会发生故障的情况，还要设计完善的电气保护环节。本文便对电气控制系统中的常见故障和危害以及电气控制系统的保护环节两个方面的内容进行了详细的分析和探析，从而详细的论述了我国电气控制系统的故障与保护工作。
关键词：电气控制系统；运行故障；保护环节
随着科学技术的不断进步，社会经济对电气设备提出了更高要求，特别是电气设备运行的安全稳定性，这使得电气控制系统地位与作用至关重要。但是，在实际操作过程中，受各种因素影响电气控制系统发生一系列故障问题，轻则损坏电气设备，重则引起电气整个系统瘫痪，甚至造成火灾。基于此，为保证电气控制系统中的电机、电网、以及低压用电设备等的安全工作，如何提升人们对电气控制系统的故障分析能力，并增强相应的保护措施，已成为当前电气行业研究的焦点话题。
1.电气控制系统故障
（1）常见电气控制系统故障
电气控制系统故障，会导致严重的后果，导致电气控制系统故障的原因很多，大多数是由于设计错误、设备安装检查的质量不高、设备缺陷引起的。那么，常见的几种故障有以下几种：
不同形式的短路。其中包括三相短路、两相短路、一相接地短路及电机或变压器一相绕组上的匝间短路等。
过负载。过负载通常是指电气控制系统中，电动机运行电流大于其额定电流，一般在1．5In以内，引起电动机过载的原因很多，例如电网电压突然降低、负载的突然增加以及电机缺相运行等。
过电流。过电流是指电动机或电器元件超过其额定电流的运行状态，一般比短路电流要小，不超过6In，过电流通常是由不正确的起动和负载转矩过大等原因引起的。
④电源缺相。交流异步电动机在正常运行中，由于三相电源中的一相熔断器熔断会引起电动机的缺相运行。
（2）电气控制系统故障的危害
电气控制系统故障的发生，可能会导致以下严重后果:
电气控制系统中，绝缘遭到损坏、接线错误以及负载短路将造成短路。短路时产生的瞬时故障电流可以达到额定电流的十几倍到几十倍，使电气设备或配电线路因过流产生的电动力而遭到破坏，甚至引起火灾。
电气控制系统中，电流过大不仅可以使电路产生很大的冲击电流，导致电气设备损坏，而且还会引起电动机转矩过大，使机械的转动部件受到损坏。
交流异步电动机在缺相电源中低速运转或堵转时，定子电流很大，会引起电动机绕组烧损。
④电气控制系统故障还可以造成电网电压下降，波及到其他用户和设备，使正常工作和生产遭到破坏，甚至造成配电系统瘫痪。
2.电气控制系统的保护措施
当电气控制系统出现故障，既会对自身系统以及相关设备造成一定的损害，同时对于整个电气控制系统的非故障设备的安全性也会造成严重的影响。而通常情况下，电气控制系统出现故障的时间又都是较为短促的，所以维修人员要想准确的找到故障设备并且彻底的将故障设备切除也几乎是不可能的。所以，在设计电气控制系统的过程中，就应该设有相应的电气保护装置，从而起到保护电气控制系统的作用。
（1）电气保护装置的作用
当在电气控制系统中设计有电气保护装置时，一旦电气控制系统出现了故障，此保护装置就能够快速的将出现故障的设备与非故障设备隔离开来，从而使系统的运行恢复或是彻底的停止系统的工作状态，从而避免更加严重事故的发生。另外，电气保护装置也能够真实的反应出电气设备的不正常的工作状况。根据设备运行条件的差异以及设备的不正常的工作状况，电气保护装置能够发出不同的信号，从而对可能发生的事故进行及时的处理和预防。
（2）电气控制系统的保护措施
一般情况下，电气控制系统的保护环节分为很多种，而由于短路情况下电气量的不断变化，还可以构成不同的作用原理以及电气保护。比如说常见的利用电压降低的特点构成低压保护，或是利用电流增大的特点形成过电流保护，又或是利用电压电流之间相位角的不断变化的特点而形成的漏电保护以及断相保护等。在我们的实际生活中，常见的电气控制系统的保护环节主要有以下五大类：
过流保护。这种方法主要是指电动机工作过程中所产生过流的可能性是要大于系统短路的可能性的，尤其是在电动机正反转和电动机频繁启动的情况下，这种情况更是如此。由于电流过大就会增加电动机的转矩，从而损坏机械设备的转动部件。所以，为防止此情况的出现，我们就应在电动机的主回路上串联上过流继电器线圈，这样当再发生此情况时，由于线圈的常闭触头是串联接触器的控制回路中的，所以就形成了所谓的过流保护装置。
过载保护。此种保护装置也是一种电流型的保护环节。热继电器是异步电动机过载保护中的最常见的保护装置，当然它与过流保护也是有差异的，热继电器是有一定的热惯性的，当短路的电流对其造成冲击时，其也不会瞬间的做出反应，经过一定的时间后其才会做出反应。所以在我们实际的工作生产中，长时间的增加过载是不允许的，这是如果采用了过流保护，电动机会立即断流，之后又会重新通电，降低了其工作的效率。
短路保护。短路保护是有一定的瞬动特性的，也就是说我们要在很短的时间内将电源切断。一般情况下，系统常用的短路保护装置有低压断路器或是熔断器等。在电气控制系统的设计过程中，当我们采用短路保护时应特别注意的是，三相供电系统必须采用与之相配套的三相短路保护，如果系统主电路的容量不大，那么熔断器就有也可以作为控制电路的短路保护环节了，否则就要单独的设置短路保护熔断器了。
④欠电压保护。这种保护环节主要是指在系统的电源上加装相应的电压继电器线圈，同时电压继电器线圈的常开触头要串联在控制器的控制回路中，如果电网电压比额定值低，就可以释放接触器了。
⑤失电压保护。当电动机的电源恢复供电时，电动机可能也会自动启动，那么相关人员以及设备的安全性都会受到影响，所有在系统中，我们就会使用接触器以及按钮来电动机的启动以及停止，这就是所谓的失电压的保护环节。其工作的原理为当电动机系统电源的电压逐步消失时，接触器的主触点也会随之断开，那么电动机的电源就被切断了，而一旦电动机的电源又恢复了供电时，接触器的自锁电路仍然是保持断开的状态的，因此，电动机也就不会自行的恢复运行了。
结语；本文从电气控制系统中常见的几种故障，以及这些故障造成的严重的后果进行了分析，并提出了相应故障保护环节的设计。因此，我们在设计和改造电气控制系统时应该充分考虑电气控制系统有发生故障和不正常工作情况的可能性，针对这些故障情况采取相应的保护措施，这样才能够使我们的电气控制系统安全可靠的运行。
参考文献
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[2]电气控制系统故障分析与检修方法研究_郭春波
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[4]浅谈电气控制系统的故障与保护_谌刚
[5]浅析电气控制系统的故障与保护_潘明来
[6]试论电气控制系统的故障与保护_于德利