Đăng ký thành viên

Các mẹo hàng đầu để cải thiện kỹ năng khắc phục sự cố điện

Tránh những sai lầm thường gặp này trong đánh giá và chẩn đoán hệ thống điện sẽ giúp tăng hiệu quả và giảm thời gian chết.

Tất cả chúng ta đều đã có những ngày dài mà bạn ước mình có thể tìm ra sự cố về điện và chuyển sang làm việc tiếp theo - hoặc về nhà! Cách tốt nhất để cố gắng tránh những ngày bực bội này là rà soát trước các bản vẽ, cập nhật các công nghệ khắc phục sự cố mới nhất và hiểu rằng một số rắc rối không dễ chẩn đoán mà ẩn sâu trong hệ thống phân phối.

Các bản vẽ hệ thống điện có thể chứa nhiều thông tin quan trọng mà ban đầu bạn có thể bỏ qua. Việc lựa chọn các công cụ thử nghiệm tốt nhất để xác định vị trí và chẩn đoán vấn đề không chỉ giúp giảm thời gian khắc phục sự cố mà còn cung cấp nhiều thông tin chi tiết hơn để giúp giải quyết rắc rối. Trong một số trường hợp, bạn có thể phải đào sâu vào bản thân hệ thống phân phối và xác định xem nguồn điện cấp cho phụ tải có chất lượng tốt hay không. Giảm thời gian chết là một mục tiêu kinh doanh quan trọng, và nâng cao khả năng khắc phục sự cố.

Diễn giải các bản vẽ và hiểu rõ hệ thống

Việc dành thời gian khắc phục một rắc rối điều khiển chỉ để phát hiện ra rằng bạn đã xác định nhầm đúng là ức chế. Diễn giải một sơ đồ điện không đơn thuần chỉ là nhận dạng các loại ký hiệu và số hiệu của linh kiện. Trước tiên, hãy sử dụng các ký hiệu và đường dẫn dòng điện để xác định sự hoạt động của hệ thống. Hãy chú ý đến thông tin bổ sung, chẳng hạn như số hiệu thiết bị và vị trí. Sau đó, hãy sử dụng một phương pháp tiếp cận có hệ thống và hợp lý để theo dõi mạch điện bằng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (DMM). Thông thường, bạn sẽ tìm kiếm "điện áp bị mất". Nghĩa là, nếu không có điện áp tại một linh kiện mà lẽ ra phải có, vậy thì nó đã mất đi đâu?

Biết các ký hiệu là một yêu cầu bắt buộc. Nếu không có sơ đồ kèm theo, có nhiều nguồn lực để nhận diện các ký hiệu bản vẽ. Mặc dù các nhà chế tạo thiết bị được phép sử dụng các loại sơ đồ bố trí hơi khác một chút thì mục đích của sơ đồ điện vẫn là mô tả trình tự hoạt động của các thành phần điện của hệ thống. Có khả năng theo dõi trình tự này và nhận dạng chạm chập hệ thống ở đâu chính là mục đích của việc khắc phục sự cố. Sơ đồ bậc thang là một trong những cách sắp xếp phổ biến nhất để mô tả hoạt động của một mạch điện và là cơ sở để hiểu tất cả các loại sơ đồ điện.

Lấy Hình 1 làm ví dụ, hãy lưu ý thông tin có sẵn để giảm thời gian khắc phục sự cố. Hệ thống này trải rộng khắp một nhà máy hóa chất. Tuy nhiên, trong bản vẽ chứa thông tin có thể đưa bạn đến vị trí tốt nhất để bắt đầu quá trình khắc phục sự cố.

Hình 1. Xử lý sự cố sơ đồ bậc thang giống như khi bạn bước xuống khỏi một chiếc thang. Bắt đầu từ bậc thang trên cùng và đi xuống từng bậc một để kiểm tra điện áp từ trái sang phải trên mỗi bậc. Diễn giải tất cả các thông tin trên sơ đồ để xử lý sự cố dễ dàng hơn (Ảnh st)

• Hiểu hoạt động chung của sơ đồ bậc thang này: Dòng điện chạy vào mạch điện từ X1 qua cầu chảy 10A, xuống thanh nguồn phía bên trái, qua bậc 1052 của thang qua cuộn dây rơle 3612 R1, sau đó qua thanh hồi lưu X2 bên phải và quay trở lại nguồn của nó tại X2.

• Hoạt động tổng thể của linh kiện này rất rõ ràng: Các tiếp điểm của công tắc áp lực PS-1 khép lại để cấp điện cho cuộn dây rơle 3612 R1.

• Chú giải này không chỉ nhận dạng ý nghĩa của các biểu tượng mà còn cả vị trí của tất cả các linh kiện trong nhà máy.

• Một khi đến đúng bảng điều khiển, sơ đồ bậc thang sẽ nhận dạng dải đầu nối riêng lẻ và số thứ tự đầu nối cho từng dây dẫn cụ thể.

• Khi đóng điện cuộn dây, các số bên phải bậc thang cho biết các tiếp điểm rơle do cuộn dây tác động kết nối điện ở các đường 1053 và 1057 của sơ đồ bậc thang.

• Để kiểm tra xem có điện áp đang đặt vào công tắc áp lực PS-1 hay không, bạn có thể tới hiện trường, tìm công tắc đó. Giả sử bạn có thể tiếp cận dễ dàng, hãy tháo nắp và kiểm tra xem có điện áp ở đầu nối 1 của công tắc hay không. Hoặc bạn có thể chỉ cần mở bảng điều khiển chính (một cách an toàn) và thử nghiệm điện áp trên dải đầu nối 36P, đầu nối số 69.

• Sơ đồ bậc thang này dài, có hơn 1.000 bậc. Dựa trên kiến ​​thức về hệ thống, bạn cần quyết định bắt đầu khắc phục sự cố tại điểm hợp lý nhất có ý nghĩa với bạn. Càng biết nhiều về hệ thống này, bạn càng có thể kỳ vọng tìm ra vấn đề nhanh hơn.

Ảnh 1 là một ứng dụng thực tế của việc sử dụng DMM để khắc phục sự cố. Việc truy nguồn qua một mạch điện thường diễn ra khá nhanh. Có thể tiết kiệm thời gian bằng cách sử dụng dây đeo từ tính hoặc phương tiện khác để đặt dụng cụ đo thử nghiệm ở vị trí thuận tiện. Đặt dây thử màu đen (màu đen chỉ dành cho mục đích thông thường) vào cổng điều khiển Chung (X2) của mạch điều khiển, dây thử màu đỏ có thể sử dụng để đi từ đầu nối này đến đầu nối khác như đã nhận diện trên bản vẽ để kiểm tra điện áp.

Ảnh 1. Một cách thực hành tốt cho dù là để khắc phục sự cố hay thử nghiệm bảo trì là kẹp dây thử màu đen của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số vào một đầu nối chung và sử dụng dây nối màu đỏ để "thăm dò" tại các điểm khác nhau trong mạch để đo điện áp nếu cần. Trong hình ảnh này, X2 là đầu cuối chung từ máy biến áp nguồn điều khiển và đầu dò màu đỏ đang thử nghiệm điện áp tại đầu nối 4 và có thể dễ dàng di chuyển đến đầu nối tiếp theo khi đã sẵn sàng. Một dây đai từ tính cố định đồng hồ này vào cửa bảng điều khiển (Ảnh st)

Việc sử dụng bản vẽ IEC khá phổ biến, tùy thuộc vào nhà chế tạo thiết bị. Các linh kiện và điện rõ ràng vẫn hoạt động như nhau, nhưng các ký hiệu thì lại khác nhau. Hình 2 là sự so sánh các bản vẽ giữa mạch khởi động-dừng của NEMA và mạch khởi động-dừng của IEC để cấp điện cho công tắc khởi động. Nếu bạn khắc phục sự cố bằng cách sử dụng bản vẽ IEC, hãy đảm bảo rằng bạn đã quen thuộc với các ký hiệu này. Phương pháp khắc phục sự cố vẫn không đổi.

Hình 2. Các bản vẽ theo tiêu chuẩn IEC rất phổ biến. Tất cả các linh kiện đều hoạt động giống nhau, chỉ sử dụng các ký hiệu khác để mô tả các linh kiện. Sử dụng cùng một phương pháp để khắc phục sự cố cho cả hai sơ đồ (Ảnh st)

Mẹo an toàn: Trong khi thực hiện các quy trình khóa/gắn thẻ, đọc điện trở luôn là phương pháp thích hợp hơn để khắc phục sự cố - mặc dù phương pháp này không phải lúc nào cũng khả thi. Hầu hết các mạch điều khiển thường phải cấp điện để khắc phục sự cố. Hãy đảm bảo tuân thủ các quy tắc an toàn điện để thử nghiệm chẩn đoán khi làm việc trên các mạch điện đã đóng điện.

Sử dụng đúng thiết bị thử nghiệm để có dữ liệu phù hợp

Người ta nói rằng “kinh nghiệm là người thầy giỏi nhất - miễn đó là kinh nghiệm của người khác.” Một trường hợp điển hình: Một thợ điện đã thử nghiệm một động cơ cảm ứng không đồng bộ xoay chiều (AC) ba pha trên một tàu ngầm hạt nhân. Người thợ điện này tuyên bố các cuộn dây đã bị ngắn mạch và động cơ này cần thay thế. Người ta đã khoét một lỗ trên vỏ tàu bằng titan để tháo và thay thế động cơ này. Để chẩn đoán rắc rối, người thợ điện đã ngắt kết nối động cơ khỏi nguồn của nó và sau đó đo điện trở pha-pha tại các đầu dây dẫn của động cơ. Ông nhận thấy các giá trị điện trở rất thấp. Các giá trị điện trở đều nhất quán giữa tất cả các phép đo pha-pha. Do đó, thợ điện chẩn đoán rằng các cuộn dây bị ngắn mạch với nhau do điện trở thấp và động cơ cần thay thế.

Chỉ sử dụng một DMM và không hiểu cấu tạo của động cơ này, người thợ điện này đã đe doạ đến sự thành công của nhiệm vụ với chi phí tài chính tốn kém. Những sai lầm tương tự chắc chắn đã diễn ra hàng ngày trong toàn ngành. Đào tạo và kiến ​​thức về các công nghệ mới nhất có thể giúp ngăn ngừa những sai lầm tốn kém như vậy.

Mặc dù DMM là một công cụ có giá trị dùng để phân tích ban đầu các cuộn dây của động cơ, một thử nghiệm chi tiết hơn, chẳng hạn như thử nghiệm so sánh xung có thể chẩn đoán chính xác các vấn đề của cuộn dây. Thiết bị thử nghiệm so sánh xung bơm một tín hiệu điện áp cao vào một cuộn dây pha riêng lẻ. Khi dạng sóng tắt dần, chỉ nên có một dạng sóng hiện diện trên màn hình của thiết bị thử nghiệm so sánh xung. Sự xuất hiện của dạng sóng thứ hai cho thấy có một vấn đề tiềm ẩn. Xem Hình 3 để biết ví dụ.

Hình 3. Thử nghiệm so sánh xung phóng một điện áp cao vào cuộn dây. Một dạng sóng tắt dần (a) trên màn hình thiết bị thử nghiệm cho biết cuộn dây hoạt động tốt. Sự xuất hiện của dạng sóng thứ hai (b) cho thấy cách điện bị hư hại và có hiện tượng ngắn mạch giữa các vòng dây (Ảnh st)

Những bài học rút ra từ một sự kiện như vậy có thể áp dụng cho mọi thử nghiệm và khắc phục sự cố. Sau đây là ba mẹo để cải thiện kỹ năng bảo trì và khắc phục sự cố:

• Hiểu biết về thiết bị. Cả OSHA, NEC và NFPA 70E đều yêu cầu những người có trình độ phải có kiến ​​thức về cấu tạo và hoạt động của thiết bị. Học cách tò mò và cởi mở với mọi cơ hội học tập.

• Chọn các công cụ và phương pháp thử nghiệm cung cấp dữ liệu đầy đủ nhất để đưa ra quyết định.

• Hiểu rõ thiết bị thử nghiệm và cách diễn giải các kết quả.

Suy nghĩ về chất lượng điện

Khi một phụ tải không hoạt động bình thường và không có nguyên nhân rõ ràng, cần phải khảo sát chất lượng điện phân phối. Chỉ vài thập kỷ trước, các vấn đề về chất lượng điện tương đối ít người biết. Ngoại trừ mất điện luân phiên và mất điện hoàn toàn, người ta ít quan tâm đến chất lượng điện cung cấp cho đèn sợi đốt và động cơ. Tuy nhiên, lưới điện giờ đây không còn chỉ tải các động cơ và đèn sợi đốt nữa.

Các phụ tải điện tử, chẳng hạn như các bộ truyền động tốc độ biến thiên, bộ sạc pin, máy chủ dữ liệu và chấn lưu điện tử, tạo ra các dòng điện chảy ngược vào hệ thống phân phối của cơ sở. Những dòng điện đó chảy ngược vào theo các bội số của tần số chính là 60Hz - 3 lần 60Hz bằng 180Hz hoặc sóng hài bậc ba; 300Hz sẽ là sóng hài bậc năm, v.v. Các tác động của tần số sóng hài có hại bao gồm các dây trung tính và máy biến áp phát nóng quá mức, động cơ hiệu suất kém và thiết bị điện tử hoạt động không bình thường. Các vấn đề khác về chất lượng điện bao gồm điện áp quá độ, sụt áp và tăng áp, và méo dạng sóng hình sin 60Hz phía sơ cấp.

Sử dụng máy phân tích chất lượng điện không khó (xem Ảnh 2). Việc diễn giải kết quả và so sánh chúng với các giá trị tối đa tiêu chuẩn đòi hỏi kiến ​​thức thông qua đào tạo. Phân tích và diễn giải dữ liệu chất lượng điện là bước đầu tiên để giải quyết một số vấn đề phân phối điện quan trọng hơn.

Ảnh 2. Người công nhân này đang dùng kẹp dòng điện từ máy phân tích chất lượng điện để cố định vào dây dẫn cấp điện cho bảng mạch ba pha trong một cơ sở dữ liệu. Nghiên cứu chất lượng điện để truy nguồn một số vấn đề "bí ẩn" về thiết bị (Ảnh st)

Tóm lại, hãy nâng cao kỹ năng để xử lý sự cố hiệu quả hơn và cắt giảm thời gian chết. Hãy nghiên cứu sơ đồ điện trước khi sự cố nảy sinh. Biết cách hệ thống hoạt động ra sao và nhận ra thông tin trên bản vẽ có thể giúp hợp lý hóa quy trình xử lý sự cố. Chọn các công cụ thử nghiệm cung cấp dữ liệu đầy đủ nhất để giúp chẩn đoán các rắc rối. Hiểu rằng các rắc rối về chất lượng điện thực sự tồn tại và có thể cô lập và khắc phục. Có thể bạn không bao giờ giải quyết được tất cả các rắc rối về điện trên thế giới, nhưng làm theo một số mẹo cơ bản có thể cắt giảm thời gian chết và giúp bạn đạt mục tiêu tiếp theo một cách thỏa đáng.

Biên dịch: Phạm Gia Đại

Theo "ecmweb", tháng 2/2025