Engineering Technology Research 工程技术研究 第 3 卷第 6 期 2021 年
泵站机组电动真空破坏阀故障分析
刘信
广东粤港供水有限公司 广东 深圳 518021
【摘 要】：目前，我国的水利行业已经有了很大地发展，随着跨流域调水工程项目的增多，供水变得尤为重要。现在水泵 向大型化发展，我工作的源头泵站，水泵型号采用2.6ZLQ20-9.5 全调节轴流泵，全站装机 6 台水泵，全部配双速异步电动机，
一台机维修费至少需要30 多万，工期至少要 60 个工作日，一台水泵设计流量 20 立方米每秒。由主干泵站特性表可以看出沿 线有4 个主干泵站，每个泵站每台机组尤为重要，损坏一台效益影响非常的大。所以，水泵的完好率决定了供水的效益，水 泵停机时能及时断流，保证了水泵不会反转。水泵断流采用的是电动真空破坏阀断流，开阀和关阀的电气控制是关键，平时 出现问题要及时处理故障，保证水泵的完好率。本文对水泵机组电动真空破坏阀不能关闭进行详细地分析。
【关键词】：破坏阀；接触器；电磁铁；泵站
沿线四大泵站，其中前两个泵站的水泵虹吸出水流道驼 峰顶上均设置电动真空破坏阀，为确保泵组停机时可靠断 流，电动真空破坏阀布置在专设的阀室内。电动真空破坏阀 的正常动作是按照开机流程和停机流程执行，紧急情况下，
停机时程序执行打不开阀时，可以现地操作开阀旋钮或者断 开控制电源开关，两种方法都不行的情况下，手动操作开阀 把手打开。开阀方式直接影响开阀性能，当水泵正常或事故 失电停泵时，虹吸破坏阀应由预蓄能机件即刻动作直接作用 开阀，在失电情况下，不应当再依赖“电源”“气源”等“外”
能源开阀，以保证可靠开阀[1]。电动真空破坏阀故障点有很 多，为了更好地排除故障，要对电动真空破坏阀的控制原理 有个全面地深入了解，保证检修人员能快速进行故障处理，
提高泵站的供水效率。
1 故障现象
2014 年一天源头泵站 6#机组电动真空破坏阀出现故障，
经过值班负责人故障初步表述情况下，了解到6#机组电动真 空破坏阀在未执行开机流程情况下，电动真空破坏阀自行打 开，且不能自动关闭。
2 故障原因分析
由控制原理图可以看出，电动真空破坏阀的开阀和关阀 主要是通过接触器来控制。当接触器通电，常闭接点断开，
电磁铁失电开阀；当接触器失电，常闭接点闭合，电磁铁通 电关阀。在220V 电源断电时，同样会导致电磁铁失电开阀，
而电源来电时则自动关阀。
电动真空破坏阀控制原理图
由控制原理图可以看出，电动真空破坏阀的开阀和关阀 主要是通过接触器来控制。当接触器通电，常闭接点断开，
电磁铁失电开阀；当接触器失电，常闭接点闭合，电磁铁通 电关阀。在220V 电源断电时，同样会导致电磁铁失电开阀，
而电源来电时则自动关阀。
Engineering Technology Research 工程技术研究 第 3 卷第 6 期 2021 年 在正常情况下，电磁铁是一直通电吸合关阀的，只有在
机组停机或电力系统失电时，电磁铁才断电开阀。停机完成 或电力系统来电后，又再继续通电吸合关阀。
6#机组电动真空破坏阀在未开机情况下自行打开，有两 种可能：一是电磁铁在保持吸合情况下，控制板某个电气元 件损坏引起；二是电力系统失电，电磁铁断电开阀，但电力 系统来电后不能自动关阀。
查监控系统报警信息，6#机组电动真空破坏阀打开状态 时间为当日16：31，而 16：30 时系统有停送电操作，因此 6#机组电动真空破坏阀是在停电过程中打开，送电后关闭时 发生故障。
综合上述情况分析，电动真空破坏阀不能自动关闭故障 有以下几种可能：
（1）控制箱内电源熔断器烧断；
（2）接触器的常闭接点接触不良；
（3）电磁铁控制板保险烧断；
（4）电磁铁线圈烧坏；
（5）行程开关故障；
（6）变压器故障；
（7）电磁铁控制板上电子元器件故障；
（8）机械故障或其它故障等。
3 故障检查及解决办法
（1）使用万用表测量电源熔断器，测量结果正常。
（2）使用万用表测量控制箱内接触器的常闭接点，测 量结果正常。（注意：控制箱内其它设备带有220V 交流电 压，测量时要防止触电。）
（3）检查电磁铁控制板保险，8A 保险烧断，2.5A 保险 正常，因保险烧断有可能是因为其它故障引起，故需做进一 步的检查。
（4）检查电磁铁线圈，将各线圈接线解开，用万用表 电阻档分别测量线圈1、线圈 2、线圈 3、线圈 4，阻值分别 为66.5Ω、66.4Ω、65.7Ω、66.6Ω，测量结果正常。
（5）在开阀状态下，使用万用表测量行程开关，状态 为正常接通。手动关阀，再次测量行程开关，状态为正常断 开。
（6）拆下控制板，使用万用表电阻档测量变压器直流
电阻，原边为17.6Ω，四组副边均为 1.8Ω，测量结果正常。
（7）测量控制板上各二极管均正常，板上也没有烧焦 痕迹或其它异常现象。
由于前面各步骤检查未发现其它异常，于是更换8A 保 险，将控制板安装好并接好线，进行电动试操作，关阀、开 阀三次动作正常（注意每次操作需要间隔20 秒以上）。但 在使用钳表观察动作电流时发现，关阀后的保持电流约为 2.5A，明显异常，长期工作将会导致电磁铁线圈烧毁。正常 的保持电流应该为0.1A 左右。
综合分析可得，电动真空破坏阀使用的是直流电磁铁，
关阀时使用220V 电源，关阀完成后转为 27V 电源保持吸合。
直流电磁铁动作电流为I=V/R，约为 3A 左右，由于线圈通过 较大电流后温度上升，电阻增大，电流会略有下降，故考虑 可能是有一组线圈仍是220V 电源供电。拆下控制板，测量 各线圈电阻约为75~80Ω，再测量继电器 KA，发现有一对常 开接点为接通状态，所以有一组线圈是一直接通220V 电源。
线圈长期通过大电流，将会持续发热，导致烧坏。
由于一个继电器有十几个焊点，没有专用工具不易维 修，因此直接更换一块新的控制板，安装完成后试操作正常，
关阀后的保持电流用钳表测量在0.1A 左右。
4 持续改进
通过以上分析和检查，泵站本次6#机组电动真空破坏阀 不能关闭故障主要是因控制板上继电器故障引起。
查阅维修台账记录，6#机组电动真空破坏阀不能关闭故 障曾多次发生，其中有三次是停机或模拟试机过程发生，一 次是停送电过程发生，一次是工作中控制板故障，变压器烧 坏。以上几次故障控制板保险都烧断，部分仅更换保险即恢 复正常，部分需更换控制板及变压器。
电子元件都有一定的使用寿命，而且存在个体差异，长 期工作会逐步老化，而继电器通过的电流比较大，也比较容 易损坏，所以控制板故障出现比较多。但是源头泵站其它机 组真空破坏阀极少发生类似故障，故也有可能是机械部分原 因引起。机械室曾经对活动部分进行打磨调整，但效果不大。
第二级泵站以前也多次发生类似故障，甚至导致线圈烧 毁，排查确定原因为：行程开关位置错位，在合闸弹簧完成 储能时，没有第一时间实现行程开关触点转换，储能电机持 续工作引发合闸线圈温度骤升、烧坏[2]。后来进行机械部分 的改造，增加一个螺丝和垫片限制开阀行程，运行至今一直 正常。如果6#机组电动真空破坏阀再次发生类似故障，建议
Engineering Technology Research 工程技术研究 第 3 卷第 6 期 2021 年 参考第二级泵站的方法进行改造。
5 结束语
随着各站水泵机组使用时间不断增加，水泵机组频繁启 动，电动真空破坏阀的使用寿命减少，电气和机械故障也会
随之增多。因此，加强电动真空破坏阀维修保养和定期大修 变得尤为重要，作为检修人员必须要掌握其中的各个技术要 点，不断的提升自己的故障处理能力，并且多了解关于电动 真空破坏阀的更新换代，为保证泵站安全高效的供水打好技 术基础。
参考文献：
[1] 赵国志,赵国玺.新型虹吸(真空)破坏阀在大型污水外排泵站的应用[J].给水排水,2003(06):72-75.
[2] 丁付进.阐述泵站多发电气设备故障与处理措施[J].陕西水利,2020(07):228-229.
作者：刘信，性别：男，民族：汉，学历：本科，职称：水利机电技术助理工程师，职务：检修班长，研究方向：水利水电 机电技术。
