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浅谈控制接触器故障分析及处理
1.故障概况及经过
石油钻机随着工业化发展进程的加快，机械钻机逐渐被全电动或半电动钻机所取代，钻机电气控制中的接触器是一种自动化控制电器，它主要用于频繁接通或分断交、直流电流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可实现定时操作、连锁控制、各种定量控制和失压及欠压保护等功能。
在叙利亚项目三个队服务期间，接触器因人为原因或本身质量不过关发生故障的概率还是很高。本文将重点描述两例故障发生的经过：
1.1 在泥浆罐配浆过程中，当地工人不慎将手动搅拌的木棍掉入混合漏斗之中，混合漏斗运行负荷突然加大，导致MCC房内控制柜跳闸或交流接触器触电烧毁，不能复位继续使用。
1.2 固控罐五号罐上的烧碱罐属于移动式配浆罐，电源取自五号罐一侧的一个固定接插头，在一天夜晚，当地工人在未通告电气师的情况下，擅自拔下电源线，之后意图自行插上电源，但是位于罐面的控制开关未关闭，导致接插座带电，而插头未对正，导致带电的相线与电机地线接触，瞬间发生电气爆炸，并且接插头和接插座全部熔毁，后使用万用表检查时发现接触器烧毁。
2．事故原因及时效机理分析
故障发生后，为了尽早恢复正常供电，必须根据故障的特征，进行检查、分析和维修更换。一旦发现和处理接触器的故障不及时而烧毁电机等设备，引起事故，中断供电，给电力系统安全生产、经济运行、可靠供电、优质服务将造成重大损失。第一部分所描述的两起事故，通过分析可以归纳为两种原因：第一，本身质量不过关导致烧毁原因；第二，人为不正当操作导致接触器烧毁。
3．故障原因分类
电气控制电路绝大部分是采用接触器控制，接触器是由接触器线圈、导线和辅助触头、保护电器的控制触头等组成。接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这些有触点的控制电器，因长期使用或使用不当均会造成损坏，接触器产生故障的原因是多方面的，即使是同一原因，也会出现不同的故障现象。
3.1接触器主触头过热故障
接触器电气触点是通过导体连接而成并起导流作用，电气系统中，存在着各种各样的电气设备都需要触头进行连接，但是在电气触头处会存在一定的接触电阻，电流流过触头时，消耗一部份电能，这部分电能转化成热能，而引起触头发热，触点温度随之升高，直到发热跟散热达到平衡，触点相对环境温度的温升取决于发热量的大小和散热条件的好坏，在散热条件基本一致的情况下，发热量越大，温升就越高，触头受到腐蚀和材质疲劳等损害就越严重，当触头的温度超过最高允许温度甚至更高时，出现过热情况，触头会在短时间内严重受损出现绝缘破坏，烧毁断裂等情况引起事故而中断供电。
触点的接触电阻是由组成电气触头的两导体接触面接触而形成的，取决于两导体直接接触的载流面积、接触面受到的压力以及接触面的腐蚀程度。因此，通过长期的工作实践，对电气触头过热问题进行深入观察和分析，提出要使电气触头不过热，设计、制造和安装电气触头时应考虑以下四大原则。
3.1.1 电气触头的有效载流截面积是基础。所谓有效载流截面积，是指有足够压力作用下的电气触头接触面积。导体的载流量与导体的截面积密切相关，作为导体的电气触头，其不过热的载流量也取决于其载流量面积。
3.1.2 电气触头的压力是关键。电气触头表面并非绝对平整，从微观角度看仍然凹凸不平，接触面只有在足够压力作用下才能使凹凸面都有效接触，否则压力不够，接触面有效载流面减少而增加了接触电阻。
3.1.3 电气触头的防腐蚀很重要。接触面若受热氧化腐蚀，其电阻率会增大从而增加接触电阻。
3.1.4 电气触头及紧固件材质疲劳。运行中触头长期受热，电气触头和紧固件的机械强度会逐渐减弱，使接触面压力减少，接触电阻增加。
为使电气触头不过热，以上四大原则需要综合考虑，缺一不可。一旦处理不好，接触器触头就会过热而灼伤，触头熔焊，触头表面有金属颗粒突起，对于此类故障，可用细锉清除主触头金属颗粒，但不得破坏触头原先的形状。对于镀银的主触头，若其银层被磨损而露出铜，或触头严重磨损超过厚度的1/2以上时应更换触头。在更换触头时，必须认真调整触头弹簧压力，使触头接触面积保证在80％以上，对受过热的触头要进行解体处理，对紧固件材质要做到认真分析，不能使用的必须换新。
3.2 接触器线圈通电后，不动作或动作不正常
3.2.1 接线端子断线、松脱或线圈损坏。在接触器线圈通电后，线圈中没有产生电流，电磁铁是不会吸合的，必须检查线圈及控制回路有没有构成回路，看接线端子有没有断线或松脱现象，线圈损坏，可用万用表测量线圈的电阻，为无穷大时，则应更换线圈。检查接触器线圈控制回路，应注意热继电器的两常闭之间的阻值为无穷大时，则按下热继电器的复位按钮。
3.2.2 在接触器线圈通电后，线圈中有电流产生，并且电流很大，将控制回路保险熔断。这种情况是由于线圈烧毁短路所引起，由于线圈长时间工作，或囚其他原因造成接触器卡死，使得电磁铁吸合困难，造成线圈过热，使线圈烧毁而短路，用万用表测量线圈的电阻，如其为零．则已短路，应更换线圈。
3.2.3 触头弹簧压力或释放弹簧压力过大，也不能使接触器吸合，应调整弹簧压力或更换弹簧。触头行程过大，也不能使接触器动作，必须调整触头到适当位置。线圈额定电压比线路电压高时，应换上适应控制电压的线圈，更换线圈必须注意交、直流线圈，电压等级。常用的线圈等级有12V、24V、36V、48V、72V、127V、220V、380V等，更换时必须安装正确。
3.2.4 机械故障卡死。维修上述故障时，应首先用万用表检测控制回路熔断器，若熔断器上端无电压，说明主电路有问题，需先检查主电路，若熔断器上端有电压其熔芯已烧断，说明主电正常，而控制电路有短路或击穿现象，应对控制回路进行检查，若控制电路熔芯未断，则可以用万用表检测接触器线圈的两个接线端子，看在通电情况下，当起动按钮按下之后有无电压，若无电压，说明控制回路不通，需检查控制电路各个元件及导线，若线圈两端子问有电压，且电压正常，而线圈不工作，但线圈发烫，而有较大的嗡嗡声，则说明接触的运动部分有机械卡塞现象。此时应及时切断电源，拆开接触器后盖及灭弧罩进行检修。
3.3 接触器线圈断电后，不释放或延时释放
3.3.1 磁系统中柱无气隙，剩磁过大。新的接触器铁芯表面可能有油或使用一段时间后有油腻，需将铁芯表面防锈油脂檫干净；铁芯表面要求平整，但不宜过光，否则易于造成延时释放，有的大型接触器有释放缓冲橡皮垫，在长期使用后橡皮垫老化，橡皮形成流动体粘连在接触器的运动部位，使接触器延时吸合和释放。
3.3.2触点抗熔焊性能差。在启动电动机或线路短路时，大电流使触头焊牢而不能释放，其中以纯银触头较易熔焊接触器的主触头应选用抗熔焊能力强的银基合金。如：银铁、银镍等。
3.4 供电电压过低。
若接触器线圈工作电压低于其额定电压85％以下时，就不能保证接触器可靠地吸合，导致噪声的产生；供电电压与接触器线圈工作电压不等，如将额定工作电压为380V的线圈误接在220V电源上，可调整控制电压使其符合线圈工作电压。
3.5 相间短路故障
接触器堆积尘埃太多或粘有水气、油垢将使绝缘破坏，造成相问短路。接触器要经常清扫，保持清洁干燥。在仅用电气联锁的情况下，可逆转换的接触器联锁不可靠，由于误动作，致使两台接触器同时投入运行可造成相间短路，或因接触器动作过快，转换时问短，在转换过程中发生电弧短路。解决此类故障，可增加机械联锁。
总之，接触器有些故障是逐渐积累形成的，如果我们经常巡视检查，并及时发现问题，并给予维修维护，就能防范于未然。只要我们了解接触器的构造和工作原理，从思想上高度重视，积极采取有效措施，就能大大减少接触器的故障，保障生产设备的安全正常运行。
4．故障教训
接触器对于电气传动控制线路来说，就是整个系统的核心组成部件，如果接触器主触点发生故障，例如在固控区发生故障可能只会导致下端供电不正常，而烧毁电机。如果在连锁和互锁等控制回路上发生故障，例如柴油机控制和SCR控制回路上发生故障，将导致整个系统控制的紊乱，甚至控制系统的瘫痪。在本文第一部分所描述的故障二中，直接导致五号罐停电更换接触器，停电导致搅拌器不能正常投入使用，直接影响了入井的泥浆性能，如果长时间停电，势必导致井下复杂，甚至发生井下事故。
5 预防措施
电动钻机电气故障的发生，有本身质量原因，同时人为因素也会导致不可见的更多的隐患，危害极大。这就需要我们对接触器发生故障引起足够的重视，防患于未然。做好防范措施能有效的避免接触器故障的发生，主要可以从以下几个方面着手:
5.1 加强现场电气管理规定的落实，非专业岗位人员，严禁进行接线和换线等电工作业。
5.2 电气专业人员加强自身技能学习和培训，对电气图纸要非常熟悉，防止误操作。
5.3 加强岗位巡查，一旦发现接触器线圈发生异响，要使用万用表等专业工具进行检查，防止发生接触器故障，导致部分设备不能使用。
5.4 更换接触器时，根据合适的电气参数进行选择更换。
5.5 对于现场设备维护而言，电气发生故障的很多原因是因为接线桩不紧，特别是对于接触器而言，将导致配载不平而发生跳闸或烧毁。
5.6 做好电气控制室的环境卫生，防止灰尘等聚集接触器触点，长期不清理，将导致接触器不能正常工作。接触器需要经常采用酒精等液体进行清理，保持触点清洁干燥。