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摘要:随着我国经济的快速发展,在社会中电气设备的运用也越来越广泛,但是在电气设备的运行过程中,常常会发生各种各样的故障,特别是电气设备热故障。影响电气设备应用的一个关键因素就是电气设备热故障,在电气设备故障时使用合理的方法才可以更快地处理问题,最终确保电气工程的正常工作。基于此,本文首先分析了电气设备热故障来源、电气设备热故障的类型、电气设备热故障的影响及危害,最后探讨了热故障产生的原因,以供相关人士参考。
关键词:电气设备;热故障;原因;应对措施
一、电气设备热故障来源
电气设备与金属导体是密不可分的,例如,铁、铜、铝、银等,在各种金属导体中都存在一定的电阻。金属导体的导电率与热量有一定的联系,各种金属的性质不同,其熔点也不同,当热量达到金属的熔点时,电气设备就会发生短路,影响设备的正常运转。电气设备在安装时必须进行金属线路与金属线路的连接或者金属线路与电器元件的连接,不可避免地出现接头问题。接头是电气设备发生事故最常见的因素,空气中的水分也会进入到接头内部,将金属氧化,时间一长,接头之间的接触面积就会减小,由于接触面积的减小,就会相应地增加流过接头的电流,热量不断提高,当温度达到金属熔点,必然会产生短路现象,一旦出现短路现象,就会发生电气设备故障。
二、电气设备热故障的类型
(一)电气设备的外部热故障
电气设备的外部故障中最容易被排查出来的就是线缆接触不良。随着电气设备的使用时间过长使得部分线缆的绝缘皮破损,暴露出了里面的裸接头,长此以往容易发生线缆之间的接触不良现象,若果空气中的湿度较大,还有可能引发电气设备短路现象,从而导致电气设备的热故障;如果通过该段线缆的电压较高时,导致裸露的线缆接头温度升高,其电阻会逐渐变大,长此以往循环往复,很容易为电气设备的正常运转埋下安全隐患。
(二)内部热故障
除了电气设备的外部热故障,内部热故障出现的次数也相差无几。电气设备的内部热故障就是由于电器系统的回路发生故障以及绝缘体介质恶化了,从而引发的电气设备内部故障。电气设备的电气回路故障发生在电气设备机壳里、绝缘油皮里以及固体绝缘零部件里,相较于电气设备的外部热故障来说,其内部热故障存在更大的安全隐患且在设备维护时不易排查,这无疑对电气设备的维修人员提出了更高的专业要求。
三、电气设备热故障的影响及危害
(一)电气设备热故障的影响
(1)电气设备的热故障易致其绝缘性能降低。一般的导体或其它用电设备的绝缘程度主要取决于该设备是否具有较强的耐热性,在此基础之上,用电设备的额定功率或导体的额定电压是衡量用电设备绝缘在正常运转时所能承受的最高温度的检验标准,根据国家相关标准,将电气设备的耐热等级分为七级,例如补强的云母绝缘材料、石英、玻璃等可以在大于180℃的高温下维持正常工作两万小时。(2)电气设备的热故障导致其机械强度降低。每种类型的电气设备都有其固定的耐热上限温度,如果超过这个临界温度将导致电气设备的机械强度明显下降,原因之一便是通过该电气设备的电流过高导致其承受的温度居高不下,电气设备材料会发生慢性退火,甚至丧失其机械强度,机械强度急剧下降自然导致电气设备的机壳变形甚至损坏。(3)电气设备的热故障导致其接触点的性能下降。电气设备长时间承受高温,在热故障的接触点会导致其发生氧化进而生成氧化薄膜,增大其电阻。发生氧化的速度与氧化薄膜的薄厚与接触点的温度高低成正相关,如果该现象长时间未为发现则很可能导致接触点的氧化速度加快,发生电气设备的零部件退火,从而导致恶性循环,引发一系列热故障现象
(二)电气设备的热故障危害
随着我国的电力需求与电网规模逐步扩大电气设备的热故障问题日益显现,会引发一系列的不良现象。
典型的有,不良接触点温度持续升高导致局部电阻过大,最后引发火灾隐患;明显降低绝缘材料绝缘性能,降低用电设备的机械强度,最后大大降低其使用寿命,影响其正常运转,可想而知电气设备出现故障必将导致电网系统处于瘫痪状态,影响国民的日常用电生活。
四、热故障产生的原因
(一)承载负荷过大造成电气设备热故障
当前电气行业突飞猛进,运转中的电气设备超负荷工作已是常态,这就需要研发出与电气设备相匹配的供用电设备,以免发生热故障问题引发系列不良现象,这不仅会对电气设备本身的使用寿命产生影响还会导致电力系统出现瘫痪,无法正常运转。其次电气设备的载荷过大必将造成部分线缆通过的电流增大,若该段线缆的绝缘皮破损,则容易发生短路或因温度过高而发生火灾。不仅如此,电气设备的线缆接头不同于一般的导线,如果通过的电流超出所能承载的上限,很可能使得该段线缆的接头出现松动,甚至出现因线缆接头过热最后熔断,给相关工业企业带来经济财产损失。
(二)电气设备维修管理工作不到位引发电气设备热故障
在我国,虽然电气设备的应用较纯熟,但相关的维护与维修工作还不够具体,员工的安全操作规则更是不够完善这无疑给电气行业的发展竖起了一道壁垒。最常见的如,对于电气设备的接触头的检测与维修工作没有既定的检验标准,维修人员完全依靠自身经验进行故障排查,往往在设备接触头的故障出现之后才想办法维修,当接触头的温度持续过高时,维修人员也只是尽量降低该段线缆的承载负荷或将电气设备体质运转,再整体排查故障的方法,但是这种做法虽意识缓解了故障现象造成的伤害,电气设备的安全隐患仍旧存在。
(三)环境的腐蚀易引发电气设备热故障
除了上述两种因素外,环境的腐蚀也会引发电气设备的热故障。一般的,电气设备的外体机壳都是由金属制成,多长时间暴露于空气中极容易被氧化腐蚀,更有甚者还会遭到细菌的污染。基于此,如果暴露于空气中的电气设备外体机壳与环境中其它的金属制品相互接触很可能发生电化学反应,增加对电气设备的腐蚀程度。
五、针对电气设备热故障的应对措施
(一)确保金属质量
电气设备的热故障主要有外热故障和内热故障两种,在解决措施方面首先可以从外体机壳的制造材料入手,即确保金属的强度和耐热性是否良好,其次在选择线缆时其线芯的金属性能以及通过电流的负荷量和动热稳定性也要仔细甄别,看是否符合当前的电气设备,要严格挑选具有品质保证的优质产品,需要注意的是电气设备的线夹,应选择铜和铝经过扩散工艺加工的铜铝混合产品,对于有质量缺陷的产品一定不能买,否则容易造成严重事故。
(二)防止电气设备的部分零部件发生氧化
造成电气设备热故障的原因有很多,解决的措施也很多,但事后维修不如事前预防更有效。做好电气设备零部件被腐蚀氧化的防御措施是重中之重,可以在线缆的接触头上涂抹具有防氧化的物质,需要注意的是不能用普通的凡士林或其它物理方法,应采用更高效的电力复合脂。
(三)不必将电气设备连接处的螺栓拧的太紧
由于我国的电气维修人员专业技能掌握不熟练,实践经验较少,相信很多人都认为在电气设备接触头的连接处拧的过紧可以加固稳定性,但事实正好相反,由于铝制的母线具有较低的弹性性能,若将螺栓拧的紧,在外加载荷作用下你可能引发电气设备接触头的部分变形,接触面积变小,该段线缆的电阻自然下降,这会使电气设备出现热故障等问题,
六、结语
在电气缺陷管理中电气设备热故障已经变成一个突出问题,所以对电气设备的热故障实施预防与主动解决显得至关重要。因此,在日常的生产活动中,各电气企业必须要注意电气设备的保养和定期检验工作,防止由于电力设备热故障而造成严重后果,最终完成电气企业的平稳有序发展。
参考文献:
[1]王玉涛.机械电气设备故障的处置[J].科技风,2021(05):191-192.