電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生原因及對策研究

摘要：電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重要組成部分，而電氣設(shè)備大多存在熱故障問題，直接影響其服務(wù)社會(huì)的安全性和高效性。鑒于此，文章從電氣設(shè)備熱故障的分類、熱故障產(chǎn)生的原因等方面進(jìn)行了探討，并提出了解決熱故障的相應(yīng)對策，旨在保障電氣設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；熱故障；外部故障；內(nèi)部故障

中圖分類號(hào)：TM507 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）29-0066-02

1 電氣設(shè)備熱故障的分類

生產(chǎn)中，電氣設(shè)備的熱故障事例較為多見。大多情況下可分為外部故障和內(nèi)部故障兩大類。外部故障指的是電氣設(shè)備長期暴露于空氣中，因電氣設(shè)備中的裸接頭接觸不良而產(chǎn)生了熱故障；內(nèi)部故障大多由于被封閉在油絕緣、固體絕緣和絕緣介質(zhì)劣化或者設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路而發(fā)生的故障。

1.1 電氣設(shè)備的外部故障

電氣設(shè)備外部故障可分為兩類：一是在機(jī)械力作用下或者由于表面污穢引發(fā)的絕緣性能降低而造成的熱故障，如表明嚴(yán)重污穢或者絕緣子劣化引起的泄漏電流增大而發(fā)熱；二是長時(shí)間暴露在空氣中各種裸露接頭因受到氧化、腐蝕導(dǎo)致接觸不良，致使引發(fā)過熱故障。

1.2 電氣設(shè)備的內(nèi)部故障

電氣設(shè)備的內(nèi)部故障情況復(fù)雜，常見的電氣設(shè)備內(nèi)部故障可分為以下五類：一是電氣設(shè)備內(nèi)部接頭接觸不良故障；二是介質(zhì)損耗增大引發(fā)的故障；三是絕緣材料老化、開裂或者脫落故障；四是鐵損增大故障；五是缺油故障。除此之外，還有因電壓變化過大、過負(fù)荷運(yùn)行或單相運(yùn)行等引發(fā)的故障，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的散熱不良和堵塞引起的故障。

2 電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生的原因

在電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備與母線或電纜之間以及各種電氣設(shè)備之間，都是由連接點(diǎn)構(gòu)成的一個(gè)完整體系。在電氣設(shè)備正常工作時(shí)，電流通過其導(dǎo)體和線圈產(chǎn)生一定的電阻損耗，此時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電子流動(dòng)導(dǎo)致電氣設(shè)備產(chǎn)生熱量。

電氣設(shè)備在正常運(yùn)行的情況下，由于電壓和電流的共同作用，產(chǎn)生各種介質(zhì)損耗發(fā)熱以及電阻損耗發(fā)熱現(xiàn)象都是正常的。但是，這些產(chǎn)生的熱量即使在正常允許范圍內(nèi)也會(huì)給電氣設(shè)備的運(yùn)行帶來很大的損害。因電磁場的作用，產(chǎn)生的介質(zhì)損耗和磁滯損耗均可以轉(zhuǎn)化成熱能，這些熱能會(huì)直接引起電氣設(shè)備的溫度升高。同時(shí)電氣設(shè)備也會(huì)由于外部因素，如電氣設(shè)備表面污垢、化學(xué)腐蝕和熱脹冷縮等引起的接觸不良與絕緣性下降等均會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備溫度升高。

3 解決熱故障的對策

3.1 平時(shí)做好巡視檢查

在生產(chǎn)過程中，應(yīng)加強(qiáng)對電氣設(shè)備的巡視檢查，為此，必須制定和規(guī)劃好對設(shè)備的巡視次數(shù)和具體路線，并安排職工在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)認(rèn)真檢查電氣設(shè)備各個(gè)接頭，若出現(xiàn)連接頭導(dǎo)體失去特有的金屬光澤，出現(xiàn)顏色加深、金屬光澤暗淡等問題，則可能是出現(xiàn)設(shè)備過熱問題。平時(shí)在巡視檢查過程中，必須要對其認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行檢測，掌握設(shè)備熱量動(dòng)態(tài)，從而控制故障。除了定期的巡視檢查外，還要掌握設(shè)備的存放的自然環(huán)境和運(yùn)行方式，保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行。

3.2 提高檢修質(zhì)量

3.2.1 選擇優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中，我們在電氣設(shè)備母線與線夾金具選擇的情況下，務(wù)必選用優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量，在一定程度上要保證其具體載流量以及穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)要求。在線夾選擇上，一定要選用先進(jìn)的銅、鋁擴(kuò)散焊工藝的高科技過渡產(chǎn)品，不得使用未通過擴(kuò)散焊工藝加工過的劣質(zhì)產(chǎn)品。

3.2.2 防止發(fā)生氧化。由于電氣設(shè)備接頭長時(shí)間處于裸露無遮蓋的狀態(tài)，因此，需要采取一定的措施防止設(shè)備氧化的發(fā)生。常用的傳統(tǒng)的凡士林可以做到防止氧化，但是其易發(fā)生流失現(xiàn)象，這會(huì)使阻隔保護(hù)力直接下降，因此，老式的凡士林已逐漸被電力復(fù)合脂即導(dǎo)電膏取代，且不易蒸發(fā)，保護(hù)和隔離效果十分顯著。

3.2.3 接頭接觸面的控制。接頭之間接觸面是否平整直接影響到接頭之間的接觸水平和接觸效果，如果接觸面不平整或者平整不好，就容易出現(xiàn)接觸不良的這種現(xiàn)象，因此，為保證接頭接觸面的平整光滑，工作人員可以用銼刀等工具使接觸面變得平整而

光滑。

3.2.4 緊固壓力的控制。在接頭連接上，很多檢修人員存在操作錯(cuò)誤，進(jìn)行檢查和維修時(shí)，總是誤認(rèn)為螺栓擰得越緊越好。其實(shí)就其彈性而言，鋁質(zhì)母線彈性較小，當(dāng)螺母承受巨大的壓力時(shí)，電氣設(shè)備材料因承載的壓力和強(qiáng)度有限，就會(huì)使接觸面變得不平整，致使變形。因此，出現(xiàn)了其電阻變大，這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生更多的熱量消耗。因此，在實(shí)際緊固螺栓時(shí)，不可過度加固螺絲，彈簧墊圈被壓平即可，可有效避免壓力過大

現(xiàn)象。

3.2.5 工藝程序。安裝連接點(diǎn)時(shí)，研究和規(guī)劃好一套適應(yīng)安裝需要的程序很重要，依據(jù)規(guī)范的連接點(diǎn)安裝技術(shù)進(jìn)行操作十分必要，如果沒有按照規(guī)范程序進(jìn)行安裝，很容易導(dǎo)致過熱現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 使用紅外線技術(shù)檢測

紅外線檢測技術(shù)是一種快速的監(jiān)測技術(shù)，它的主要原理在于：通過將光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及圖像處理技術(shù)等結(jié)合起來，借助發(fā)射紅外線進(jìn)而將熱能顯示出來，從而判斷電氣設(shè)備表面的溫度分布情況，紅外線檢測技術(shù)具有快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)對電氣設(shè)備早期的故障及絕緣性能可以做出可靠的檢測，隨著近幾年科技的快速發(fā)展，這項(xiàng)檢測技術(shù)必將成為相關(guān)電力企業(yè)、行業(yè)快速發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)。電氣設(shè)備運(yùn)用紅外線進(jìn)行檢測和診斷，在一定程度上有效降低了電氣設(shè)備的檢修開支及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而大大提高了電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

使用紅外熱成像檢測在線電氣設(shè)備的方法稱為紅外熱成像，其中紅外溫度記錄法是電氣設(shè)備所采用得最多的檢測方式。這種方法廣泛適用于工業(yè)上，主要用于無損探測等，也是一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的熱電偶或者不同熔點(diǎn)的蠟片測溫方式相比，紅外熱成像檢測儀可以進(jìn)行定時(shí)、定量的檢測其發(fā)熱的溫度，還可以繪制出其溫度梯度熱像，它具有靈敏度高等一系列特性，能夠有效保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。因?yàn)樵摷夹g(shù)可以有力保證電氣設(shè)備的使用安全性和長期有效性，在當(dāng)下的電氣設(shè)備檢修領(lǐng)域中，紅外線檢測技術(shù)必將有著光明燦爛的

前景。

4 結(jié)語

近年來，伴隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)技術(shù)的快速發(fā)展，較多的電氣設(shè)備在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，電氣設(shè)備產(chǎn)生的熱故障的問題變得日趨突出，為此，對電氣設(shè)備進(jìn)行熱故障的檢測、及時(shí)解決變得更加重要。只有嚴(yán)格把握好電氣設(shè)備的質(zhì)量，定期進(jìn)行工藝檢測，同時(shí)運(yùn)用紅外線檢測技術(shù)對電氣設(shè)備的熱故障進(jìn)行檢測，才能杜絕設(shè)備熱故障的發(fā)生，保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行。

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作者簡介：宋徳淑（1973-），女，四川射洪人，西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系講師，研究方向：電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)

教學(xué)。