探讨电气设备热故障的原因及应对措施 张滨

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:张滨
[导读] 摘要:近年来,我国各行各业对电气设备的可靠性提出了更高的要求。
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        摘要:近年来,我国各行各业对电气设备的可靠性提出了更高的要求。本文主要介绍了电气设备热故障的来源并阐明了电气设备热故障的成因,包含了工作管理不足、腐蚀成因、电气设备外部的故障、电气设备内部零件接触不良引起的故障与介质损耗引起的热故障等,并提出了解决电气设备热故障的主要方法。
        关键词:电气设备;热故障;原因;应对措施
        0 引 言
        在我国技术快速发展的前提下,我国各行各业发展对电气设备的可靠性提出了质的要求。电气设备的组成十分复杂,并且在设备运行时经常会受到内部与外部因素影响,导致运行设备的故障并严重降低电气设备的可靠性,因此,发生热故障时会对电气设备的运行产生不利后果,所以一定要抓紧解决热故障。从电气设备组成材料的角度来看,其常用具有一定绝缘性的材料。电气设备在电力系统运行期间承担着重要的电气传输工作任务,长期处于运行的状态,高负荷的运行会增加电气设备故障,这会引发电气设备金属材料的热现象。一旦金属材料的温度提升,当其温度超过电气设备本身能够承受的极限温度,就会发生更严重的电气设备故障,严重影响电气设备的可靠运行。
        1 电气设备热故障来源
        在电气设备运行时,热故障包含外部故障和内部故障两种。前者主要是因其电气设备长期暴露在外,受风与日光等自然因素的影响,就会造成设备风化。电气设备连接器接触不良也会导致热故障的发生,内部故障主要是因长期处于绝缘环境的电气设备引发的,这会使得设备运行出现问题,进而导致内部热故障的发生。导致电气设备热故障的成因很多,为了能够有效处理热故障,一定要精准分析热故障产生的成因。外部热故障产生成因主要包含以下几点:因其外部环境会使电线的绝缘性下降,并且电线表面上存在的碎屑会导致电线的绝缘性降低。长时间在外部环境中,电线接头也将被氧化与腐蚀等。内部热故障的主要成因含以下几点:在日常使用中电气设备没有适当的维护和管理,设备也没有定期检修,就会导致电气设备内部布线有问题。电气设备处于密闭环境中,因其介质消耗的能量增加也会引发热故障。外部因素引起的热故障使得材料在绝缘环境中无法发挥应有的作用。准确说来,电气设备热故障的主要成因是不科学、不合理的设计导致的。
        2 电气设备热故障产生的原因
        2.1 负荷过大
        在常见的电力系统中,若电力设备发生线路损坏或发生故障,则就会增大故障位置的电流,从而导致电气设备接头连接器松动,严重时连接器也会发热,会严重影响人们生活质量。
        2.2 维修管理工作不到位
        在电力系统运行时,经常会发生维护不足与维护体系不完善等问题。如电气设备接头的修理未包括在维护和测试范围内,并且不能定期维护或测试。只有在电气设备严重损坏时,才会有维护人员进行测试和维修。若在检查过程中发现温度过高,维护人员将采取减少负荷的形式,以减轻电气设备接头的负担,降低电路温度,并避免接头的进一步恶化,但这种方法只是暂时的,很少有人会关注接头处加工前后的电阻变化及接头加热前后的温度升高,常忽略电流的影响,并且未能认真检查电气设备的应力变化。
        2.3 腐蚀因素
        腐蚀因素是电气设备热故障的成因之一。因为电气设备中有很多金属元件长时间暴露在空气中,所以不仅易引起这些元件氧化,还会在一定程度上造成电化学腐蚀的发生,这些因素都会引发电气设备热故障。在空气中存在的水蒸气,二氧化硫等气体的作用下易发生电化学反应,进而加速了金属腐蚀速度,提高了电气设备发生热故障的概率。


        2.4 电气设备的外部故障
        在运行期间电气设备会有电流通过,因其金属内电阻会产生热量,传输电缆与电气设备中的绝缘材料都具有耐热性,但若过载运行时产生的热量超过极限值,那么在长期运行后就会发生老化的问题。当热量达到一定峰值,薄弱的环节就会起火,进而导致电气设备发生短路和热故障。由于各种接头的氧化,接触不良与灰尘过多等问题没有及时肃清,十分容易导致外部电气设备发生故障。
        3 解决电气设备热故障的措施
        3.1 加强电气设备配件的质量
        电气设备中存在很多零件,一旦这些零件质量有问题,电气设备发生热故障的概率就会增加。所以在电气设备的管理中,相关人员要加强对电气设备管理,以保证质量以满足电气设备需求,以能保持电气设备运行的稳定性和安全性。如以电气设备的母线夹为例,相关人员应专注于其载流量,确保其他性能均良好。
        3.2 对插头接触面的处理
        电气设备发生热故障有时是由插头引发的。所以在电气接触面,插头是热故障常见的部位。若插头接触面积小且电阻大,就会发生严重的热故障。只要插头遭受到大电流的影响,插头寿命将会缩短。所以相关人员在日常工作中需要确保插头的质量,保证插头接触面的光滑度,使接触面达到良好效果。插座组合法会很大限度减少插头脱落问题。
        3.3 控制紧固压力
        电气设备通常由多个零件部分连接而成的,连接时主要连接体是连接螺栓,所以连接螺栓在电气设备的操作中起着至关重要的作用。若在连接时连接了连接螺栓,使用不当会造成电气设备零件连接出现问题,使零件发生偏移,导致连接表面不符合相关标准。一旦出现大电流经过,零件的连接位置电阻就会增加。电阻的增加使其非常容易发生热故障,所以在操作和使用电气设备时,一定要确保连接螺栓的紧固性,且要根据各个零件间的要求严格控制连接螺栓的紧固压力。若拧紧压力控制不当,将会导致螺栓和螺母的压力在峰值附近,进而对相关材料和组件造成损坏。一旦压力超过组件本身的极限值,就会发生热故障问题,严重破坏相关组件。所以在这种情况下,相关的电气管理和维护人员需要严格控制螺栓的拧紧压力,以免因压力过大而造成设备损坏。
        3.4 提高检修质量
        在维护过程中,应严格检查连接到电气设备的金属端子。只要接头氧化,接触面积减小或沉积灰尘,应立即对其进行处理。在维护期间,一定要按照国家相关标准对重新接线的电气设备进行操作。如在操作端子时,一定要根据国家标准将电缆金属线完全插入线鼻中,并用压接钳将其压紧。拧紧螺栓时不要太紧,最好将其按在垫圈附近。
        4 结束语
        伴随着我国工业生产规模的不断扩大,工业自动化水平也在逐年增强,在我国的大中型企业机械生产过程中现已实现了计算机数控操作。改善工业自动化,不仅会使相关人员免于烦琐的劳动力,而会使人们免受危险恶劣的工作环境。目前企业普及自动化建设的基础主要是靠电气设备,所以电气设备在自动化生产过程中占有十分重要的地位。
        参考文献:
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