電氣設(shè)備熱故障的分析及對策

連廣東

摘 要：文章對電氣企業(yè)的電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，根據(jù)各電氣企業(yè)內(nèi)電氣設(shè)備的熱故障調(diào)查與研究結(jié)果，將電氣設(shè)備的故障分為兩大主要類型。并根據(jù)電氣設(shè)備的熱故障原因提出了相應(yīng)的解決措施。希望以此次研究的結(jié)果促進(jìn)我國電氣企業(yè)電氣設(shè)備熱故障問題的順利解決，使我國的電氣企業(yè)可以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備；熱故障；解決措施

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）21-0108-01

近年來，隨我國電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，一、二次設(shè)備新型設(shè)備（一次設(shè)備是指可以直接生產(chǎn)和輸送電能的設(shè)備；二次設(shè)備是指對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察測量從而可以對其控制和保護(hù)的設(shè)備）的推廣應(yīng)用和更新?lián)Q代，變電設(shè)備本身性能的可靠程度逐步提高，小型變電站正逐步向操作自動化發(fā)展。雖然我國的電力系統(tǒng)實力在不斷的增強，水平在不斷地提高，但是，在近幾年的調(diào)查分析與統(tǒng)計工作結(jié)果當(dāng)中卻發(fā)現(xiàn)，我國的電力設(shè)備發(fā)生熱故障的頻率正在升高，次數(shù)也在增加，這樣的現(xiàn)實情況嚴(yán)重影響了我國電力設(shè)備的安全性能指數(shù)，也影響了我國電力企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營活動，不能為國家提高安全可靠的供電服務(wù)。電力設(shè)備的熱故障因此而成為了一個值得社會各界關(guān)注的熱點問題，也成為了許多相關(guān)學(xué)者的重要研究課題。電力設(shè)備的熱故障不僅會影響電力設(shè)備的正常運行，還會使電氣設(shè)備出現(xiàn)絕緣熱擊穿和導(dǎo)體的某些連接部位的熱變形問題，嚴(yán)重的會出現(xiàn)熔焊現(xiàn)象。因此，電氣設(shè)備的熱故障十分具有研究與分析的價值。

1 電氣設(shè)備熱故障的危害

①電氣設(shè)備中的絕緣性能減弱。在電氣設(shè)備的絕緣性能方面，導(dǎo)體和電器絕緣的耐熱性是影響其性能強弱的主要因素。絕緣材料在電氣設(shè)備的運營過程當(dāng)中所能承受的最高的溫度決定著電氣設(shè)備中導(dǎo)體所允許的電流和電氣設(shè)備的額定功率。對于絕緣材料的耐熱性，可以用絕緣材料的最高耐熱溫度來衡量。上面所提到的絕緣材料的耐熱溫度，在某種程度上來說，就是指絕緣材料在不使絕緣材料的機械性能和電氣性能的情況下所能降低的溫度的最大值。而電氣設(shè)備的熱故障會使得電氣設(shè)備當(dāng)中的絕緣材料的絕緣性能下降，影響電氣設(shè)備的正常工作水平，減少電氣設(shè)備的正常使用壽命。

②使電氣設(shè)備的機械強度變小。電氣設(shè)備主要是由金屬材料制成的，而每種金屬材料都有一個可承受的最高溫度。當(dāng)電氣設(shè)備長時間工作之后，其溫度達(dá)到一定的極限值之后，構(gòu)成電氣設(shè)備的金屬材料的機械性能就會變?nèi)?。而金屬材料的機械強度下降之后，最終會導(dǎo)致金屬材料的機械性能消失，使電氣設(shè)備的零部件發(fā)生變形和損壞。

③使導(dǎo)體抵觸部分的性能變?nèi)?。電氣設(shè)備發(fā)生熱故障的時候，過高的溫度會使得導(dǎo)體接觸面發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)一旦發(fā)生，導(dǎo)體的接觸面就會出現(xiàn)一層氧化薄層，這樣一來，導(dǎo)體接觸面的外層就意外增加了一定量的接觸電阻。而更加糟糕的是隨著導(dǎo)體接觸部分溫度的增加，氧化速度也會變快，導(dǎo)體接觸部分的有關(guān)金屬彈性元件的性能就會下降，再一次增加導(dǎo)體接觸部分的電阻。周而復(fù)始，形成一個惡性循環(huán)，隨著時間的推移，溫度的增加，導(dǎo)體接觸部分的性能完全被破壞，電氣設(shè)備的正常工作將會受到嚴(yán)重的影響。

2 電氣設(shè)備發(fā)生熱故障的原因

電氣設(shè)備發(fā)生熱故障的現(xiàn)象一直存在于電氣企業(yè)當(dāng)中，是我國電力系統(tǒng)中的一個存在時間較長，解決難度較大的問題。電氣設(shè)備的熱故障嚴(yán)重影響著電氣設(shè)備的正常工作，還會導(dǎo)致安全事故。因此，分析我國電氣設(shè)備發(fā)生熱故障的原因就很有必要。

電氣設(shè)備在正常運行的情況下，因為電流和電壓的共同作用，產(chǎn)生電阻損耗發(fā)熱現(xiàn)象和各種介質(zhì)損耗發(fā)熱的現(xiàn)象是很正常的。而正是這些在允許范圍之內(nèi)的發(fā)散熱量給電氣設(shè)備的正常運行帶來了很大的損害。根據(jù)相關(guān)的電學(xué)知識的分析得知，造成電力設(shè)備發(fā)生熱故障的主要因素是電流和電阻。電氣設(shè)備在運行過程當(dāng)中會因為短路而導(dǎo)致電流增大，導(dǎo)體接觸部分的關(guān)鍵壓力元件的壓力不緊和導(dǎo)體連接部分的接觸面粗糙，導(dǎo)體接觸面的氧化層的產(chǎn)生會使得電路中的電阻增大。這都會對電氣設(shè)備的正常運行產(chǎn)生影響。

3 電氣設(shè)備熱故障的解決對策

①加強電流接觸面電阻的測量與控制。每一個接觸面都有其能夠承受的最大的電阻值，也有相應(yīng)的最適合的電阻值，而電氣設(shè)備當(dāng)中的發(fā)熱都是由接觸面的電阻增大而誘發(fā)的。因此，在電力企業(yè)的正常生產(chǎn)工作當(dāng)中，一定要加強對接觸面電阻的測量與控制。通過對接觸面電阻值的測量可以很好的防止電氣設(shè)備熱故障的發(fā)生。在接觸面電阻的測量與控制工作當(dāng)中，應(yīng)該盡最大努力使用較大的電流來測量接觸面的電阻值。電流接觸面的接觸電阻一般來講數(shù)值很小，其單位一般為微安。如果在接觸面電阻的測量工作當(dāng)上，施加的電流量太小，電阻的測量結(jié)果誤差會增大。如果在工作當(dāng)中，有大的電流經(jīng)過接觸面，實際情況會與測量的情況完全不一樣。因此，要想控制電氣設(shè)備的熱故障發(fā)生頻率，就要加強對電流接觸面的電阻值測量工作，并且在測量工作當(dāng)中，選擇較大電流。

②加強熱故障高發(fā)期的預(yù)防工作。電氣設(shè)備的工作在一年四季中不曾停歇，所以電氣設(shè)備中的各個部件都會在春夏秋冬的交替中經(jīng)歷熱脹冷縮過程。因為，不同的電氣設(shè)備的不同零部件的基本性能不同，對于冷熱交替的承受能力也就不同。冷熱交替的變化會使得某些零部件的壓緊力減少，從而增加熱故障發(fā)生的機率，電氣設(shè)備的熱故障的發(fā)生具有季節(jié)性正是由此而來。另外一個原因就是，如果發(fā)熱與散熱能夠?qū)崿F(xiàn)平衡，電氣設(shè)備就不會發(fā)生熱故障。散熱的條件好，那么電氣設(shè)備內(nèi)的熱量就會發(fā)散出去，電氣設(shè)備不會出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象。如果在夏季那樣溫度較高的季節(jié)，散熱條件不好，電氣設(shè)備的基本溫度本身就很高，再加上電氣設(shè)備工作過程中產(chǎn)生的熱量，其溫度很容易超過電氣設(shè)備所能承受的范圍。所以，在這樣的情況下，加強電氣設(shè)備的散熱條件就成了預(yù)防電氣設(shè)力熱故障的有效措施。比如，可以在電氣設(shè)備較多的車間安裝排風(fēng)設(shè)備或者安裝空調(diào)，降低車間內(nèi)的整體溫度，為電氣設(shè)備降溫。另外，在持續(xù)高溫的夏天，要加強對電氣設(shè)備的定期檢查工作，對電氣設(shè)備中存在的安全隱患進(jìn)行即使解決，預(yù)防電氣設(shè)備的熱故障發(fā)生。

4 結(jié) 語

電氣設(shè)備熱故障已經(jīng)成為影響電氣設(shè)備正常工作的主要因素之一，在電氣設(shè)備的管理工作中占有越來越重要的地位。所以，各電氣企業(yè)在日常的生產(chǎn)活動中，一定要注意電氣設(shè)備的保養(yǎng)與定期檢查工作，為電力設(shè)備創(chuàng)造良好的散熱環(huán)境，避免因電力設(shè)備熱故障而導(dǎo)致停機、停產(chǎn)的嚴(yán)重后果，實現(xiàn)電力企業(yè)的平穩(wěn)有序發(fā)展。

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