淺析電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生原因及對策

袁瑞勇

（上海宏邦科技有限公司，上海 200435 ）

淺析電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生原因及對策

袁瑞勇

（上海宏邦科技有限公司，上海 200435 ）

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，電氣設(shè)備在社會中的應(yīng)用越來越廣泛，但是在電氣設(shè)備的運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障，尤其是電氣設(shè)備熱故障。為了保證電力系統(tǒng)的正常運行，提高電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中的作用，就需要及時了解電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生的原因，并根據(jù)這些原因探索相關(guān)的處理方法和應(yīng)對策略，處理電氣設(shè)備熱故障，以保證電氣設(shè)備長期處于穩(wěn)定的、正常的運行狀態(tài)。本文擬從電氣設(shè)備熱故障的概念出發(fā)，分析電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生的原因，并探討電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生后的處理策略，提高電氣設(shè)備應(yīng)對故障的能力。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；熱故障；產(chǎn)生原因；應(yīng)對策略

電氣設(shè)備，是電力系統(tǒng)重要的組成部分，其能否正常使用直接關(guān)乎整個電力系統(tǒng)的運行，甚至關(guān)乎整個社會的發(fā)展。但是，隨著電氣設(shè)備應(yīng)用的廣泛化，隨著時間的推移，其老化的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的電力故障，其中熱故障是最常見的故障之一，直接影響電力系統(tǒng)的正常運行。引起熱故障產(chǎn)生的原因有很多，我們只有對這些熱故障產(chǎn)生的原因進行分析，才能夠及時提出解決熱故障的策略，并及時處理，使電氣設(shè)備恢復(fù)正常，促進電力系統(tǒng)的有效運行。那么，引起電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生的原因有哪些呢？如何及時采取有效的策略解決電氣設(shè)備熱故障呢？

一、電氣設(shè)備熱故障

1 外部熱故障

電氣設(shè)備的外部故障，最常見的就是接觸不良，如果電氣裸接頭長期暴露在大氣中，就很容易出現(xiàn)接觸不良的情況，因此會引起熱故障的產(chǎn)生。電氣裸接頭出現(xiàn)接觸不良，并且在電流的巨大作用下造成接頭處的溫度持續(xù)升高，就會導(dǎo)致接觸的電阻逐步增大，造成惡性循環(huán)，埋下安全隱患。這種熱故障是最常出現(xiàn)的熱故障類型，幾乎占到外部熱故障的90%以上。根據(jù)近幾年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可以看到一個明顯的現(xiàn)象：線夾和刀閘觸頭出現(xiàn)熱故障的情況比較嚴(yán)重，也比較頻繁，幾乎占整個外部熱故障的77%左右。由于線夾和刀閘觸頭的特殊屬性，它們的平均溫升較高，大約在30℃左右，與此同時他們的外部接頭的平均溫升也比較顯著，在20℃～25℃之間的比率極大。實際檢測過程中，外部故障的等級劃分主要是根據(jù)溫升的多少，常規(guī)意義上主要分為三個等級：輕微、一般、嚴(yán)重，具體程度依據(jù)情況而定。

2 內(nèi)部熱故障

電氣設(shè)備的內(nèi)部熱故障也比較明顯，內(nèi)部熱故障主要指的是電氣回路故障和絕緣體介質(zhì)的惡化而引起的故障類型。電氣回路故障的產(chǎn)生主要指的是封閉在電氣設(shè)備殼體內(nèi)部、封閉在油絕緣、封閉在固體絕緣的電氣回路故障。由于內(nèi)部熱故障存在較大危害性，因而要及時分析并判斷內(nèi)部故障才能將損失降到最低。判斷內(nèi)部熱故障，需要仔細(xì)分析電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點、運行方式和狀態(tài)，依據(jù)傳熱學(xué)的相關(guān)理論對金屬導(dǎo)電回路進行分析，還需要關(guān)注由于絕緣油和氣體等因素所引起的傳導(dǎo)。此外，還需要對電氣設(shè)備的外部溫度分布熱像圖進行整理歸納分析，這也是判斷內(nèi)部故障的重要依據(jù)和重要條件。如果要對高壓電氣設(shè)備的內(nèi)部熱故障進行分析判斷，可以結(jié)合高壓電氣設(shè)備的內(nèi)部熱故障特點進行分析。高壓電氣設(shè)備內(nèi)部熱故障的顯著特點是故障點被密封在絕緣體類材料或金屬外殼里面，例如電纜，電氣設(shè)備的內(nèi)部熱故障一般發(fā)熱時間較長，并且比較穩(wěn)定，同時還會與故障點周邊的一些導(dǎo)體或者絕緣體類材料之間產(chǎn)生一定程度的熱量傳遞，進而提高電氣設(shè)備的局部溫度，這樣的顯著特點為高壓電氣設(shè)備內(nèi)部熱故障的檢測提供了重要條件。在確定高壓電氣設(shè)備內(nèi)部熱故障的時候，可以先對高壓電氣設(shè)備周邊材料的溫升進行檢測，以此判斷電纜等高壓電氣設(shè)備的內(nèi)部熱故障。

二、電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生的原因

1 過負(fù)荷造成電氣設(shè)備熱故障

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展和電力負(fù)荷的持續(xù)猛增，如果不能夠根據(jù)電氣設(shè)備的運行狀態(tài)及時更換原有的供電、用電設(shè)備，就會對電氣設(shè)備產(chǎn)生極大的危害，這對于電力系統(tǒng)是極為不利的。如果供電設(shè)備或者線路發(fā)生一定程度的損壞或產(chǎn)生相關(guān)的線路故障，就會極大地增強故障點電流和相關(guān)支路的電流，給原有的電氣設(shè)備的接頭帶來更大的負(fù)荷負(fù)擔(dān)。這些電氣設(shè)備的接頭與同等截面的導(dǎo)線相比，不能承受意料之外的超限負(fù)荷，因此，就會導(dǎo)致接頭松動，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致接頭發(fā)熱并進入惡性循環(huán)的狀態(tài)，甚至還很容易發(fā)生接頭熔斷的意外事故，帶來極大的經(jīng)濟損失，影響電氣設(shè)備的正常運行，給電力系統(tǒng)帶來負(fù)擔(dān)。

2 維修管理工作不夠造成電氣設(shè)備熱故障

在實際的電力系統(tǒng)運行中，電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的維修管理工作還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，體系不完善，制度不健全，例如，電氣設(shè)備的接頭維修管理，至今為止還沒有列入檢測的范圍內(nèi)，不能實行定期檢測維護，只有當(dāng)電氣設(shè)備的接頭處破壞極其嚴(yán)重的時候，才會派遣相關(guān)維修管理人員進行相關(guān)的測試。如果檢測出來溫度過高，通常會采用減負(fù)荷的方法、或停電檢修的方法來盡量減輕接頭負(fù)擔(dān)，環(huán)節(jié)接頭處破壞的惡化，這種做法治標(biāo)不治本。對于維修管理人員，由于他們的專業(yè)度和技術(shù)水平較低，對于接頭發(fā)熱前后觸點阻值的大小變化很少關(guān)心，對于接頭發(fā)熱前后負(fù)荷葉的溫升變化也極少關(guān)注，與此同時，很多維修人員對于已經(jīng)受過故障電流沖擊的接頭也不注意，對于機械所受到的損害和應(yīng)力的變化幾乎沒有進行相關(guān)的溫度檢測或者電阻檢測，這種檢測類項目的缺失是有安全隱患的。電氣設(shè)備的接頭有時候還會因為其他電氣設(shè)備的檢測維修而被拆除，甚至有些時候，這些電氣設(shè)備的接頭因為某些外力的撞擊也會導(dǎo)致一些諸如接觸不良現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是這些跡象都沒有得到相關(guān)維修檢測人員的重視與關(guān)注，這也為意外事故的發(fā)生埋下了隱患。

3 腐蝕因素造成電氣設(shè)備熱故障

此外，腐蝕因素也會造成電氣設(shè)備的熱故障。對于金屬來說，處于外部自然環(huán)境中，很容易被氧化，有些時候還會受到細(xì)菌的污染，通常我們將這種污染成為電化學(xué)腐蝕。這些因素都會造成電氣設(shè)備的熱故障。如果存在兩種不同類型的導(dǎo)電金屬，并且這兩種導(dǎo)電金屬碰觸在一起，在水和二氧化硫等的影響下，就很容易出發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，對金屬造成不同程度的腐蝕性，這也是造成電氣設(shè)備熱故障的另一個重要原因。

三、電氣設(shè)備熱故障的應(yīng)對策略

1 保證金具質(zhì)量

要想有效解決電氣設(shè)備的熱故障，可以從保證金具質(zhì)量入手，在選用電線及設(shè)備線夾金具的時候，一定要購買有保證的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，需要注意觀察載流量和動熱穩(wěn)定性能是不是符合電氣設(shè)備的設(shè)計要求，如果不符合設(shè)計要求，這是堅決不能買的。特別是對于設(shè)備線夾而言，購買的時候應(yīng)該優(yōu)先選擇采用先進的銅、鋁擴散焊工藝的銅鋁過渡產(chǎn)品，需要謹(jǐn)記的是，一定要堅決杜絕購買劣質(zhì)產(chǎn)品，這是影響電氣設(shè)備正常運行的隱患。

2 防止器械氧化

防止器械氧化也是防止電氣設(shè)備熱故障的有效方法之一，對于電氣設(shè)備的設(shè)備接頭，可以對接觸表面進行一定程度的防氧化處理。需要注意的是，要避免使用傳統(tǒng)的凡士林涂抹方法，而應(yīng)該采用先進的電力復(fù)合脂，電力復(fù)合脂的效果更優(yōu)質(zhì)、更高效。

3 強化緊固壓力控制

對于電氣設(shè)備的維修管理人員而言，由于他們?nèi)狈Ρ匾膶I(yè)性知識和技能，因此在電氣設(shè)備的設(shè)備接頭連接上存在很明顯的誤區(qū)。一大部分的維修人員都認(rèn)為用于連接的螺栓需要擰得很緊，但是實際情況卻不是這樣的，對于鋁質(zhì)母線而言，他的彈性系數(shù)較小，如果螺母的壓力已經(jīng)到達了某個臨界的壓力值，而且所用的材料強度還很差，就不能增加不當(dāng)?shù)膲毫?，否則將會給接觸面的部分帶來極大的影響，造成接觸面的部位變形，減少了接觸面積，導(dǎo)致接觸的電阻變大，這對于電氣設(shè)備是不利的。所以，在進行螺栓緊固的時候，切忌將螺栓擰得過緊。

結(jié)語

總之，隨著電氣設(shè)備熱故障的越來越多，及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生的原因，并針對這些原因提出相應(yīng)的解決方法是極為必要的，這樣才能有效避免電氣設(shè)備熱故障的發(fā)生，保證電氣設(shè)備的正常穩(wěn)定運行，促進電力系統(tǒng)的科學(xué)性和穩(wěn)定性發(fā)展。

參考文獻

[1]張波.電氣線路的安裝及故障分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（03）.

[2]于千.芻議怎樣提高電廠電氣設(shè)備的運行效率[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（10）.

[3]徐沛平.淺析電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（10）.

中圖分類號：TM507

文獻標(biāo)識碼：A

作者簡介：袁瑞勇（1978年10月-），男，安徽省六安市，助理工程師，研究方向：機電一體化，電氣工程。