电解铝槽控机故障处理

上故障都出现在动力箱，而且故障原因往往比较隐蔽，如某些电
气元件在现场不能使用，但实验室测试一切正常。下面介绍某新
建铝厂槽控机同一故障现象，产生的原因不同的处理过程。
图1
二、故障处理实例
例 1 2010 年 1 月，某铝厂 3 车间多台 YSC-99 型槽控机 再到 C 相构成回路。其中 N1 的发光管和 D1 各流过半周，故光
电解铝槽控机故障处理
郭军平 李月涛
摘要 针对电解铝槽控机同一故障的两种成因，分别进行故障分析，给出故障处理方法。 关键词 电解铝槽控机 故障 处理 中图分类号 TF821 文献标识码 B
一、概述
随着我国电解铝工艺技术不断改进，电流强度近年连续提
升，目前 400kA 电解槽基本普及，500kA 电解槽也已试运行，使
器线圈电压为 0V，表明控制回路也正常。更换新接触器后，测试
4KM 吸合、释放恢复正常。检查接触器内部无任何损坏，对内部
进行清理吹灰后，重新通电测试发现接触器释放动作仍较慢。查
看此类接触器的使用环境条件说明：①周围环境温度-25～+55℃；
②海拔高度不超过 2000m；③空气相对湿度在+40℃时不超过
出螺钉发现已断，第三个，第四个也断了，将断了的螺钉用小钻
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头钻个孔，剔出来后用丝锥将原来的孔再过一遍，更换新的内六
〔编辑 叶允菁〕
维护与修理
设备管理与维修 2012 №1 跊賯
图2
T7-2 端子之间电压为 AC 220V，即自动/手动回路正常，排除槽 控机回路损坏。断开槽控机 AC 380V 输出开关，进行一次阳极 降操作，发现 4KM 不能正常释放，延迟 7s 后释放，测量 4KM 线 圈有 0.25V 电压。为此短接外部限位开关 （DZ17 端子和 DZ18 端子），分别在动作后测量按钮和操作板输出端无电压，排除槽 控机内部原因。检查限位开关，取下 DZ17 和 DZ18 端子接线，直 接接入新限位开关，接触器吸合、释放正常，但仍不能彻底解决 问题（测试几次后 4KM 释放仍有缓慢）。检查槽上部分接线盒与 限位开关之间接线，发现行程开关线槽内的线缆因高温损坏，更 换线缆后，测试 4KM 吸合、释放恢复正常。
例 2 某铝厂在一段时间内出现同样故障，但按照上述检测 思路逐一排查后问题仍然不能解决。
检查定时器原理图（图 3），当阳极升降动作开始后，由动力 箱来的 50Hz 脉冲送到计数器 U10/4060 的 11 脚，同时该脉冲
图3
信号经检波后使反相器的输入端变高，反相器 U9A 输出端接
4060 的复位端，使复位不起作用。4060 开始计时，计时时间由
接触器灭弧罩，发现主触头没有损伤，按下主触头使其吸合再松 从 T7-3 端子、T6-4 端子、T7-2 端子输出与限位开关、1KM/2KM
开，主触头可自然弹出，表明接触器机械性能正常。
线圈、3KM 线圈、4KM 线圈构成回路，完成阳极升降动作。
（2）检测回路。当阳极升降动作时，主接触器闭合，由 B 相
得电解厂房内的磁场环境更趋复杂化。然而企业还是按原有设
计思路和采样方式使用槽控机，加之新建铝厂急于投产，导致槽
控机故障增加。目前国内槽控机基本由动力箱和控制箱 （逻辑
箱）组成，其中动力箱主要完成槽控机的输入/输出、供电、检测
和硬件保护功能，动力箱虽然结构简单，使用常见电气元件，但
处于电解厂房高粉尘、强电流和高磁场环境下，槽控机 80%以
使用万用表 AC 750V 挡测量阳降按钮两端电压为 220V
经过 1KM/2KM 辅助常开触点，光耦 N1 原边及 D1 发光二极管， （构成回路时两端无电压），表明纯手动回路正常。测量 T8-5 与
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正常，所以将主轴电机拆下与主轴脱离，单独试主轴电机一切正 方螺钉上紧，装上主轴电机恢复设备试车，故障排除。
触器吸合后不能正常释放）。该故障直接影响槽上部的阳极不 号状态，确定 3KM、4KM 的通断。合上 AC 380V 电源开关，在未
能动作，若此时该电解槽的槽压异常，会造成无法向电解槽上部 进行阳极操作情况下，按下 4KM 接触器，D3（阳极降指示灯）及
的电机送电，电解槽阳极不能正常下降，影响电解槽正常生产。 机器故障灯被点亮，表明检测回路正常。
测试定时器工作是否正常，按下 1KM 和 2KM 使其吸合，发
现发光管 L20 首先点亮，接着发光管 L21 开始闪烁，闪烁到第
17 次时，发光管 L22 被点亮，放松接触器，发光管 L22 保持点亮
状态（定时器超时状态），表明定时器工作正常，排除定时器损
坏。随后再次进行阳极降操作，发现 4KM 释放延迟，测量降接触
跳线 Q8（2.5s）、Q9（5s）、Q10（10s）选定。定时器工作状态分为超
时和未超时，其中超时状态的信号分为 4 路，第一路使 U9 的 7
脚电位变高、10 脚变低，4060 的 12 脚变低，计数器不能复位，其
输出将一直维持在高电平。第二路点亮超时灯 L22。第三路使
U9 的 6 脚变高、11 脚变低，关断固态继电器，且一直处于关断
50%，在较低温度时允许有较高的相对湿度。但是接触器实际使
用时，周围环境温度最低到-30℃，海拔高度超过 2700m，因此接
触器在实际环境中不能更好的发挥作用。在不大批量更换接触
器和不影响升降保护情况下，将定时器由原来 5s 调至 10s，测试
升降动作和定时器保护功能均正常。
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查阅槽控机动力箱电气原理图 （图 1），1KM、2KM 是主接
（3）控制回路（图 2）工作方式分为纯手动（不通过单片机）和
触器，1KM、2KM、3KM 控制阳极上升，1KM、2KM、4KM 控制阳 自动/手动（经过单片机）。其中自动/手动工作方式是当程序有阳
极下降，根据经验依次检测以下元器件及电路。
（湖南中大业翔有限公司生产）的监控界面显示槽控机处于阳极 耦二次边输出 50Hz 脉冲，此脉冲经过滤波后送往硬件定时器
降动作状态，且频繁出现 3 号故障代码。根据该槽控机故障代码 作为计时信号，同时也是判断 1KM/2KM 闭合的信号。同理，
说明，3 号代码含义是槽控机动力箱内接触器 4KM 反粘连 （接 3KM、4KM 闭合时，N2、N3 输出脉冲信号，程序不断读取这些信
状态，禁止阳极升降动作（手动/自动状态均不能执行），保持此
状态，直到外部或 211 对定时器复位以后，才能再进行阳极升降
操作。第四路作为定时器状态信号输入 211 的 PA1 口，CPU 一
旦记录到超时信号，也停止阳极升降输出，显示故障码并传给监
控机，直至定时器复位操作后才允许阳极升降，撤消故障码。
极升或阳极降命令时，检测板 CK1 端子输出，由操作板 T8-5 端
（1）首先在现场断开 AC 380V 和 AC 220V 电源开关，从外 子输入，经过保险管输出 3 路— ——继电器 S6（控制主接触器）、继
观确认接触器主触头并未吸合，据此初步确定是假故障。打开 电器 S8（控制阳极升接触器）及继电器 S9（控制阳极降接触器），
常，证明电机，电器方面正常，问题可能出在机械上。因用手盘动
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主轴非常灵活，不像是主轴轴承有问题，检查主轴电机与主轴的 —— —— —— —— —— —— —— —
联接部分也正常，用内六方扳手检查固定装卸刀蝶簧的 4 个内
作者通联：西飞国际设备工程总厂 50 分厂 西安市 140 信
六方螺钉，第一个正常，拧第二个时发现是松的并且拧不紧，抽 箱 710089
wenku.baidu.com
作者通联：陕西有色榆林新材料有限责任公司生产准备一
部 陕西榆林市经济开发区兴达路桃花园小区 719000
E-mail：gjp_1978@sohu.com
〔编辑 凌 瑞〕
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