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【摘 要】利用架空绳索支撑和牵引客车运送乘客的机械运输设施，称客运索道，近年来在我国也得到较快发展，特别是在我国旅游业中得到广泛的应用。本文探讨波马脱挂索道控制电路故障的查找和排除方法。
【关键词】波马公司索道 技术特点 电路故障 查找和排除
1 波马公司的单线循环可脱挂抱索器式索道在中国
1936年，工程师让波马嘉仕其安装了第一条现代意义上的索道并创建了波马公司，业务在欧洲取得了长足的进步，并于80年代后逐步在世界范围内进行了业务拓展。在中国，从1991年正式投入使用的八达岭长城索道，到2013年竣工的新疆天池马牙山索道，波马公司的索道从数量上，质量上，均得到业界广泛的认可，成为进口高端索道的代表。因此，了解波马公司的索道设备，对有利于在索道行业的发展，也有利于进口索道设备的使用和维护。
2 波马公司索道的几个关键技术
抱索器：动作灵活，安全可靠，夹持力大。
脱挂装置：可以使吊厢可靠、准确的从钢丝绳上脱开和挂结。
加减速段：准确无误的使吊厢在站内加速和减速，保证抱索器在挂结钢丝绳的瞬间抱索器与钢丝绳速度同步而且抱索器位置准确无误。
安全和区间检测装置：检测装置在抱索或脱索失误以及抱索力不够时可以及时停车并对吊厢在站内行走位置进行监控。
索道的电气控制和安全检测是影响这类索道运行安全性的主要因素，因此，只有加强索道电气控制系统的了解，提高索道电气系统的工作稳定性，才能保证索道长期可靠运行。
3 波马索道电气控制电路的特点
电气控制系统按逻辑判断部分的结构，可分为接触器、继电器控制系统、PLC系统等。
从电路上看，电气控制电路按功能可分为：主回路和控制回路。一般电气控制电路由以下部分构成即：电源部分、电源保护部分、控制部分、执行部分测量部分、指示部分以及受令部分等。
波马索道的控制核心是的西门子故障安全型PLC系统，主直流电机驱动均采用西门子6RA70系统直流调速装置，交流救援电机均由西门子变频器MM440系列控制。
4 控制电路的常见故障
电路故障是指在一个电路内除了电源和元器件本身故障以外的使电路不能正常工作的其他一切故障。所以，电路故障也是整体方面的故障，包括接线方式、电接触、电路参数配合等方面。
电气故障现象是多种多样的。要对故障现象仔细观察分析， 从而找出故障。索道设备的特点决定了大量的线路检测原件位于支架上，而这些支架又位于索道所跨越的复杂地貌上，因此，就需要我们熟悉图纸资料，掌握一些快速的判断方法，缩短故障处理时间，。
电路故障的分类
4.1 断路故障
电路断路故障是指电路某一回路非正常断开，使电流不能在回路中流通的故障。如U型破断针断线、接触不良等。
4.2 短路和短接故障
电路中的不同电位的两点被导体短接起来，造成电路不能正常工作，称为短路故障，某些情况下也称为短接故障。
4.3 接地故障
电路中的某点非正常接地所形成的故障，称为接地故障。例如驱动控制柜和迂回控制柜内的蓄电池就由于用电线路的负载性而容易发生接地故障。
4.4 极性故障
直流电源有正极、负极。交流电路有同名端、异名端。在许多情况下，如果极性接反，同名端接错，将造成电气设备不能正常工作的电路故障，称为极性故障。 例如在现场更换完检测原件时就容易接错。
4.5 连接故障
任何电路都是将各元器件按照一定的顺序连接起来的。在许多情况下，如果这种顺序被打乱，或者将电路中的一些控制元件漏接或多接，三相电路的星形连接和三角形连接接错等，都会使电路不能正常工作。这种故障称为电路连接故障。 此类故障多发生在设备安装初期及正常时发生故障后更换用电设备的时。
4.6 电路参数配合故障
电路的正常工作离不开电路中各种元件参数的匹配，否则就会造成电路参数配合故障。对于调速装置内的参数都是在验收时调整正确的，一般不会发生改变，如有改变时，应征求厂商意见。
5 电路故障的查找
当电路出现故障时，切忌盲目乱动，在检修前应对故障发生情况进行尽可能详细的调查。 同时准备有关电气图纸，最好做的心中有图。
由SEMER公司编制的索道电气图纸有规律，其图纸代号和故障代码及端子排编号，元器件编号都一一对应，方便维修人员掌握规律快速判断故障。
对控制电路的故障进行检修可按以下步骤进行：
5.1 望
首先弄清电路的型号、组成及功能。这样可以根据以往的经验，将系统按原理和结构分成几部分，再根据控制元件的型号（如接触器、时间继电器）大概分析其工作原理。触头是否烧蚀、熔毁；线头是否松动、松脱；线圈是否发热、烧焦；熔体是否熔断，脱扣器是否脱扣；其他电气元件是否烧坏、发热、断线，导线连接螺钉是否松动，电动机的转速是否正常等。
5.2 问
询问在场操作人员故障发生前后电路和设备的运行状况，故障发生时的迹象，如有无异响、冒烟、火花及异常振动；故障发生前后有无频繁起动、制动、正反转、过载等现象。询问系统的主要功能、操作方法、故障现象、故障过程、内部结构、其它异常情况、有无故障先兆等，通过询问，往往能得到一些很有用的信息。同时结合系统内记录的故障报警信息，综合判断。
5.3 闻
听一下电路工作时有无异常响动，如振动声、摩擦声、放电声以及其他声音。用嗅觉器官检查有无电气元件发热和烧焦的异味。这对确定电路故障范围十分有用。
5.4 听
在电路和设备还能勉强运转而又不致于扩大故障的前提下，可通电起动运行，倾听有无异响，如有，则应尽快判断异响的部位并迅速关闭电源。 5.5 摸
切开电源后，尽快触摸检查线圈、触头等容易发热的部分，看温升是否正常。
5.6 切
即检查电路。检查电路应该按以下几步进行：
（1）利用保养性例行检修检查： 根据波马公司维修手册有关要求，定期对现场检测开关，抱索力检测元件等进行保养，恢复其原有的性能。
电气控制系统的例行检测项目主要包括以下内容：
除尘和清除污垢， 消除漏电隐患； 电磨损、自然磨损和疲劳致损的弹性件及电接触部件； 检查各元件导线的连接情况及端子排的锈蚀情况； 检查活动部件有无生锈、污物、油腻干涸及机械操作损伤。同时注意结合机械设备位置，检测开关进行综合判断。对于已经被人检修过的电气设备， 应检查新换上的元器件的型号和参数是否符合原电路的要求， 连接导线型号是否正确， 接线有无错误， 其它导线、元件有无移位、改接和损伤等。如果有以上情况， 必须及时复原， 再进行下一步的检修。
（2）对于比较明显的故障应及时更换。
如电源故障、导线断线、绝缘烧焦、继电器损坏、触头烧损、行程开关卡滞等， 都应该及时更换，排除隐患。
（3）对于多故障并存的电路， 应分清主次， 按步检修。
首先是根据系统记录的故障信息进行判断，然后按照电路动作的流程， 从前向后， 一部分一部分的进行。这样做的优点是： 每一步的检修结果都可以在电路的实际动作中加以验证和确定， 从而保证检修过程不走弯路；同时要注意次生故障信息，不要被次生故障信息蒙蔽而忽略的主要故障点。这个过程需要一定时间的对设备的掌握。
（4）注意差异故障。
差异故障是由索道电气设备的一种双重保障手段不能同时动作而产生，查找是按照一般的常规方法进行，但是需要了解其动作产生的机理和特点从而具体情况具体分析，例如急停按钮的差异故障大多是由此两对触点没有同时动作或其连带继电回路动作时间超时造成的。虽然一般经过简单的处理可以及时排除，但是要关注其发生的趋势，及时更换有关元器件。
（5）利用人为可控故障确定未知故障，
波马索道控制系统上有模拟短接的功能---旁路，可以充分利用这个功能，判断故障范围，也可以在设备现场用短路和断路故障互相排除，
6 电气设备故障的处理方法
6.1 根据电路设备和结构及工作原理查找故障范围
平时熟悉设备原理图纸资料可以循序渐进并且避免盲目检修。检修故障时，先故障信息入手，包括系统显示及交直流驱动装置显示信息和代码，然后从主电路入手，看拖动该设备的电动机是否正常；然后逆着电路方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障；接着根据主电路与控制电路的控制关系，检查控制回路的线路接头、自锁或连锁触点、电磁线圈是否正常，检查制动装置、传动机构中工作不正常的范围，从而找出故障部位。如能通过直观检查 发现故障点，如线圈脱落、触头（点）、线圈烧毁等，则检修速度更快。
6.2从控制电路动作程序检查故障范围
通过直观观察无法找到故障点，断电检查仍未找到故障时，可对电气设备进行通电检查。检查控制电路的动作顺序，观察各元件的动作情况；或断开所有开关，取下所有熔断器，然后按顺序逐一插入要检查部位的熔断器，合上开关，观察各电气元件是否按要求动作。
6.3 利用仪表检查和系统记录功能
在对主直流电机和救援交流电机及其他电动执行机构的修理中，可以用相应精度的万用表电阻档检查电动机绕组、电磁线圈的直流电阻。 对电动机三相空载电流、负载电流是否平衡，大小是否正常，可用钳型电流表或其他电流表检查；对于三相电压是否正常、是否一致，对于工作电压、线路部分电压等可用万用表检查；对线路、绕阻的有关绝缘电阻，可用兆欧表检查。 利用仪表检查电路或电器的故障具有速度快，判断准确，故障参数可量化等优点，因此电器维修中应充分发挥仪表检查故障的作用。
索道控制系统会记录主电机和救援电机的运行参数趋势，也可以根据需要进行提取。
6.4 机械故障的检查
在电气控制线路中，道岔和升降平台的一些动作是由电信号发出指令，由机械机构执行驱动的。如果机械部分的连锁机构、传动装置及其他动作部分发生故障，即使电路完全正常，设备也不能正常运行。在检修中，应注意机构故障的特征和表现，探索故障发生的规律，找出故障点，并排除故障。
6.5 充分利用网络优势
波马索道的电气控制系统可通过网络与厂家进行连接，利用网络可以对设备进行远程诊断，如用户能充分利用可以达到更好的效果。
在索道电气控制线路中，可能发生故障的线路和电器较多。一般来讲，线路支架设备由于自然环境影响而以接触型故障较多，站内设备故障多与老化和机械调整位置有关。 由于西门子交直流调速装置保护和设置的参数已经固定，没有完全排除外部故障隐患之前，不建议首先对其进行处理。
参考文献：
[1]齐占伟编.电气控制及维修[M].北京： 机械工业出版社，2001.
[2]吴鸿启.客运架空索道安全技术.北京：人民交通出版社，1996.
【关键词】波马公司索道 技术特点 电路故障 查找和排除
1 波马公司的单线循环可脱挂抱索器式索道在中国
1936年，工程师让波马嘉仕其安装了第一条现代意义上的索道并创建了波马公司，业务在欧洲取得了长足的进步，并于80年代后逐步在世界范围内进行了业务拓展。在中国，从1991年正式投入使用的八达岭长城索道，到2013年竣工的新疆天池马牙山索道，波马公司的索道从数量上，质量上，均得到业界广泛的认可，成为进口高端索道的代表。因此，了解波马公司的索道设备，对有利于在索道行业的发展，也有利于进口索道设备的使用和维护。
2 波马公司索道的几个关键技术
抱索器：动作灵活，安全可靠，夹持力大。
脱挂装置：可以使吊厢可靠、准确的从钢丝绳上脱开和挂结。
加减速段：准确无误的使吊厢在站内加速和减速，保证抱索器在挂结钢丝绳的瞬间抱索器与钢丝绳速度同步而且抱索器位置准确无误。
安全和区间检测装置：检测装置在抱索或脱索失误以及抱索力不够时可以及时停车并对吊厢在站内行走位置进行监控。
索道的电气控制和安全检测是影响这类索道运行安全性的主要因素，因此，只有加强索道电气控制系统的了解，提高索道电气系统的工作稳定性，才能保证索道长期可靠运行。
3 波马索道电气控制电路的特点
电气控制系统按逻辑判断部分的结构，可分为接触器、继电器控制系统、PLC系统等。
从电路上看，电气控制电路按功能可分为：主回路和控制回路。一般电气控制电路由以下部分构成即：电源部分、电源保护部分、控制部分、执行部分测量部分、指示部分以及受令部分等。
波马索道的控制核心是的西门子故障安全型PLC系统，主直流电机驱动均采用西门子6RA70系统直流调速装置，交流救援电机均由西门子变频器MM440系列控制。
4 控制电路的常见故障
电路故障是指在一个电路内除了电源和元器件本身故障以外的使电路不能正常工作的其他一切故障。所以，电路故障也是整体方面的故障，包括接线方式、电接触、电路参数配合等方面。
电气故障现象是多种多样的。要对故障现象仔细观察分析， 从而找出故障。索道设备的特点决定了大量的线路检测原件位于支架上，而这些支架又位于索道所跨越的复杂地貌上，因此，就需要我们熟悉图纸资料，掌握一些快速的判断方法，缩短故障处理时间，。
电路故障的分类
4.1 断路故障
电路断路故障是指电路某一回路非正常断开，使电流不能在回路中流通的故障。如U型破断针断线、接触不良等。
4.2 短路和短接故障
电路中的不同电位的两点被导体短接起来，造成电路不能正常工作，称为短路故障，某些情况下也称为短接故障。
4.3 接地故障
电路中的某点非正常接地所形成的故障，称为接地故障。例如驱动控制柜和迂回控制柜内的蓄电池就由于用电线路的负载性而容易发生接地故障。
4.4 极性故障
直流电源有正极、负极。交流电路有同名端、异名端。在许多情况下，如果极性接反，同名端接错，将造成电气设备不能正常工作的电路故障，称为极性故障。 例如在现场更换完检测原件时就容易接错。
4.5 连接故障
任何电路都是将各元器件按照一定的顺序连接起来的。在许多情况下，如果这种顺序被打乱，或者将电路中的一些控制元件漏接或多接，三相电路的星形连接和三角形连接接错等，都会使电路不能正常工作。这种故障称为电路连接故障。 此类故障多发生在设备安装初期及正常时发生故障后更换用电设备的时。
4.6 电路参数配合故障
电路的正常工作离不开电路中各种元件参数的匹配，否则就会造成电路参数配合故障。对于调速装置内的参数都是在验收时调整正确的，一般不会发生改变，如有改变时，应征求厂商意见。
5 电路故障的查找
当电路出现故障时，切忌盲目乱动，在检修前应对故障发生情况进行尽可能详细的调查。 同时准备有关电气图纸，最好做的心中有图。
由SEMER公司编制的索道电气图纸有规律，其图纸代号和故障代码及端子排编号，元器件编号都一一对应，方便维修人员掌握规律快速判断故障。
对控制电路的故障进行检修可按以下步骤进行：
5.1 望
首先弄清电路的型号、组成及功能。这样可以根据以往的经验，将系统按原理和结构分成几部分，再根据控制元件的型号（如接触器、时间继电器）大概分析其工作原理。触头是否烧蚀、熔毁；线头是否松动、松脱；线圈是否发热、烧焦；熔体是否熔断，脱扣器是否脱扣；其他电气元件是否烧坏、发热、断线，导线连接螺钉是否松动，电动机的转速是否正常等。
5.2 问
询问在场操作人员故障发生前后电路和设备的运行状况，故障发生时的迹象，如有无异响、冒烟、火花及异常振动；故障发生前后有无频繁起动、制动、正反转、过载等现象。询问系统的主要功能、操作方法、故障现象、故障过程、内部结构、其它异常情况、有无故障先兆等，通过询问，往往能得到一些很有用的信息。同时结合系统内记录的故障报警信息，综合判断。
5.3 闻
听一下电路工作时有无异常响动，如振动声、摩擦声、放电声以及其他声音。用嗅觉器官检查有无电气元件发热和烧焦的异味。这对确定电路故障范围十分有用。
5.4 听
在电路和设备还能勉强运转而又不致于扩大故障的前提下，可通电起动运行，倾听有无异响，如有，则应尽快判断异响的部位并迅速关闭电源。 5.5 摸
切开电源后，尽快触摸检查线圈、触头等容易发热的部分，看温升是否正常。
5.6 切
即检查电路。检查电路应该按以下几步进行：
（1）利用保养性例行检修检查： 根据波马公司维修手册有关要求，定期对现场检测开关，抱索力检测元件等进行保养，恢复其原有的性能。
电气控制系统的例行检测项目主要包括以下内容：
除尘和清除污垢， 消除漏电隐患； 电磨损、自然磨损和疲劳致损的弹性件及电接触部件； 检查各元件导线的连接情况及端子排的锈蚀情况； 检查活动部件有无生锈、污物、油腻干涸及机械操作损伤。同时注意结合机械设备位置，检测开关进行综合判断。对于已经被人检修过的电气设备， 应检查新换上的元器件的型号和参数是否符合原电路的要求， 连接导线型号是否正确， 接线有无错误， 其它导线、元件有无移位、改接和损伤等。如果有以上情况， 必须及时复原， 再进行下一步的检修。
（2）对于比较明显的故障应及时更换。
如电源故障、导线断线、绝缘烧焦、继电器损坏、触头烧损、行程开关卡滞等， 都应该及时更换，排除隐患。
（3）对于多故障并存的电路， 应分清主次， 按步检修。
首先是根据系统记录的故障信息进行判断，然后按照电路动作的流程， 从前向后， 一部分一部分的进行。这样做的优点是： 每一步的检修结果都可以在电路的实际动作中加以验证和确定， 从而保证检修过程不走弯路；同时要注意次生故障信息，不要被次生故障信息蒙蔽而忽略的主要故障点。这个过程需要一定时间的对设备的掌握。
（4）注意差异故障。
差异故障是由索道电气设备的一种双重保障手段不能同时动作而产生，查找是按照一般的常规方法进行，但是需要了解其动作产生的机理和特点从而具体情况具体分析，例如急停按钮的差异故障大多是由此两对触点没有同时动作或其连带继电回路动作时间超时造成的。虽然一般经过简单的处理可以及时排除，但是要关注其发生的趋势，及时更换有关元器件。
（5）利用人为可控故障确定未知故障，
波马索道控制系统上有模拟短接的功能---旁路，可以充分利用这个功能，判断故障范围，也可以在设备现场用短路和断路故障互相排除，
6 电气设备故障的处理方法
6.1 根据电路设备和结构及工作原理查找故障范围
平时熟悉设备原理图纸资料可以循序渐进并且避免盲目检修。检修故障时，先故障信息入手，包括系统显示及交直流驱动装置显示信息和代码，然后从主电路入手，看拖动该设备的电动机是否正常；然后逆着电路方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障；接着根据主电路与控制电路的控制关系，检查控制回路的线路接头、自锁或连锁触点、电磁线圈是否正常，检查制动装置、传动机构中工作不正常的范围，从而找出故障部位。如能通过直观检查 发现故障点，如线圈脱落、触头（点）、线圈烧毁等，则检修速度更快。
6.2从控制电路动作程序检查故障范围
通过直观观察无法找到故障点，断电检查仍未找到故障时，可对电气设备进行通电检查。检查控制电路的动作顺序，观察各元件的动作情况；或断开所有开关，取下所有熔断器，然后按顺序逐一插入要检查部位的熔断器，合上开关，观察各电气元件是否按要求动作。
6.3 利用仪表检查和系统记录功能
在对主直流电机和救援交流电机及其他电动执行机构的修理中，可以用相应精度的万用表电阻档检查电动机绕组、电磁线圈的直流电阻。 对电动机三相空载电流、负载电流是否平衡，大小是否正常，可用钳型电流表或其他电流表检查；对于三相电压是否正常、是否一致，对于工作电压、线路部分电压等可用万用表检查；对线路、绕阻的有关绝缘电阻，可用兆欧表检查。 利用仪表检查电路或电器的故障具有速度快，判断准确，故障参数可量化等优点，因此电器维修中应充分发挥仪表检查故障的作用。
索道控制系统会记录主电机和救援电机的运行参数趋势，也可以根据需要进行提取。
6.4 机械故障的检查
在电气控制线路中，道岔和升降平台的一些动作是由电信号发出指令，由机械机构执行驱动的。如果机械部分的连锁机构、传动装置及其他动作部分发生故障，即使电路完全正常，设备也不能正常运行。在检修中，应注意机构故障的特征和表现，探索故障发生的规律，找出故障点，并排除故障。
6.5 充分利用网络优势
波马索道的电气控制系统可通过网络与厂家进行连接，利用网络可以对设备进行远程诊断，如用户能充分利用可以达到更好的效果。
在索道电气控制线路中，可能发生故障的线路和电器较多。一般来讲，线路支架设备由于自然环境影响而以接触型故障较多，站内设备故障多与老化和机械调整位置有关。 由于西门子交直流调速装置保护和设置的参数已经固定，没有完全排除外部故障隐患之前，不建议首先对其进行处理。
参考文献：
[1]齐占伟编.电气控制及维修[M].北京： 机械工业出版社，2001.
[2]吴鸿启.客运架空索道安全技术.北京：人民交通出版社，1996.