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(duì)策

袁瑞勇

（上海宏邦科技有限公司，上海 200435 ）

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電氣設(shè)備在社會(huì)中的應(yīng)用越來越廣泛，但是在電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)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(yùn)行，提高電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中的作用，就需要及時(shí)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(duì)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(yùn)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(duì)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(duì)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(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，甚至關(guān)乎整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。但是，隨著電氣設(shè)備應(yīng)用的廣泛化，隨著時(shí)間的推移，其老化的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，經(jīng)常會(huì)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(yùn)行。引起熱故障產(chǎn)生的原因有很多，我們只有對(duì)這些熱故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，才能夠及時(shí)提出解決熱故障的策略，并及時(shí)處理，使電氣設(shè)備恢復(fù)正常，促進(jìn)電力系統(tǒng)的有效運(yùn)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(shí)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(huì)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(huì)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(jì)，可以看到一個(gè)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(gè)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(shí)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(shí)際檢測過程中，外部故障的等級(jí)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(gè)等級(jí)：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(shí)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(diǎn)、運(yùn)行方式和狀態(tài)，依據(jù)傳熱學(xué)的相關(guān)理論對(duì)金屬導(dǎo)電回路進(jìn)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(duì)電氣設(shè)備的外部溫度分布熱像圖進(jìn)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(duì)高壓電氣設(shè)備的內(nèi)部熱故障進(jìn)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(diǎn)進(jìn)行分析。高壓電氣設(shè)備內(nèi)部熱故障的顯著特點(diǎn)是故障點(diǎn)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(shí)間較長，并且比較穩(wěn)定，同時(shí)還會(huì)與故障點(diǎn)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(jìn)而提高電氣設(shè)備的局部溫度，這樣的顯著特點(diǎn)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(shí)候，可以先對(duì)高壓電氣設(shè)備周邊材料的溫升進(jìn)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(yùn)行狀態(tài)及時(shí)更換原有的供電、用電設(shè)備，就會(huì)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生極大的危害，這對(duì)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(huì)極大地增強(qiáng)故障點(diǎn)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(huì)導(dǎo)致接頭松動(dòng)，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致接頭發(fā)熱并進(jìn)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(jì)損失，影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)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(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)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(shí)行定期檢測維護(hù)，只有當(dāng)電氣設(shè)備的接頭處破壞極其嚴(yán)重的時(shí)候，才會(huì)派遣相關(guān)維修管理人員進(jìn)行相關(guān)的測試。如果檢測出來溫度過高，通常會(huì)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(duì)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(duì)于接頭發(fā)熱前后觸點(diǎn)阻值的大小變化很少關(guān)心，對(duì)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(shí)，很多維修人員對(duì)于已經(jīng)受過故障電流沖擊的接頭也不注意，對(duì)于機(jī)械所受到的損害和應(yīng)力的變化幾乎沒有進(jìn)行相關(guān)的溫度檢測或者電阻檢測，這種檢測類項(xiàng)目的缺失是有安全隱患的。電氣設(shè)備的接頭有時(shí)候還會(huì)因?yàn)槠渌姎庠O(shè)備的檢測維修而被拆除，甚至有些時(shí)候，這些電氣設(shè)備的接頭因?yàn)槟承┩饬Φ淖矒粢矔?huì)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(huì)造成電氣設(shè)備的熱故障。對(duì)于金屬來說，處于外部自然環(huán)境中，很容易被氧化，有些時(shí)候還會(huì)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(huì)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(duì)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(gè)重要原因。

三、電氣設(shè)備熱故障的應(yīng)對(duì)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(shí)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(dòng)熱穩(wěn)定性能是不是符合電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，如果不符合設(shè)計(jì)要求，這是堅(jiān)決不能買的。特別是對(duì)于設(shè)備線夾而言，購買的時(shí)候應(yīng)該優(yōu)先選擇采用先進(jìn)的銅、鋁擴(kuò)散焊工藝的銅鋁過渡產(chǎn)品，需要謹(jǐn)記的是，一定要堅(jiān)決杜絕購買劣質(zhì)產(chǎn)品，這是影響電氣設(shè)備正常運(yùn)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(duì)于電氣設(shè)備的設(shè)備接頭，可以對(duì)接觸表面進(jìn)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(jìn)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(qiáng)化緊固壓力控制

對(duì)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(shí)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(shí)際情況卻不是這樣的，對(duì)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(dá)了某個(gè)臨界的壓力值，而且所用的材料強(qiáng)度還很差，就不能增加不當(dāng)?shù)膲毫?，否則將會(huì)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(duì)于電氣設(shè)備是不利的。所以，在進(jìn)行螺栓緊固的時(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生的原因，并針對(duì)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(yùn)行，促進(jìn)電力系統(tǒng)的科學(xué)性和穩(wěn)定性發(fā)展。

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中圖分類號(hào)：TM507

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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(jī)電一體化，電氣工程。