电气设备热故障分析及对策姜志鹏论文_姜志鹏

电气设备热故障分析及对策姜志鹏论文_姜志鹏

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引言:我国工业生产规模的不断扩大,工业自动化水平也逐步提升,如今我国某些大中型企业的生产过程控制都采用了微机操作,工业自动化程度的提高不仅使人们摆脱了繁重的体力和脑力劳动,同时使人们从恶劣、危险的工作环境中解脱出来,而企业实现自动化的基础就是电气设备,因此电气设备在自动化生产过程中占有重要的地位,同时影响设备正常运行也是电器设备,其中电气设备的热故障占有很大的比例。

一、电气设备的热故障的分类

1.外部热故障

接触不良是最常见的电气设备外部故障,倘若电气裸接头长时间暴露在空气中,就及其可能产生接触不良的状况,所以会造成电气设备的热故障。电气裸接头发生接触不良,而且在电流的巨大作用下导致接头处不断升高的温度,就会造成接触的电阻渐渐增大,导致恶性循环,埋下安全隐患。最常发生的热故障种类就是这种热故障,差不多占到外部热故障的90%以上。根据从业多年的数据统计,能够看到一个明显的情况:线夹与刀闸触头发生热故障的状况相对严重,也相对频繁,差不多占整个外部热故障的77%左右。因为线夹与刀闸触头属性的特殊,它们的平均温升相对高,大概在30℃左右,与此同时他们的外部接头也相对明显的平均温升,在20℃~25℃之间的比率非常大。实际检验的时候,外部故障的等级划分关键是依据温差的多少,常规意义上关键分为3个等级:一般、严重和危急,详细程度根据状况而定。

2.内部热故障

电气设备在应用的过程中,一般外部都会有金属外壳或绝缘材料把其密封,首先是为了电气设备应用过程中的安全,其次是使电气设备的应用寿命延长。而电气设备的内部热故障通常状况下在出现一段时间会把内部的热量输送给首位的绝缘材料,这样就会造成电气设备的部分温度太高,而这也是凸显出电气设备的故障点的详细部位。

二、电气设备产生热故障的原因

1.电流产生的热量是造成电气设备发热的主因

导体的电阻虽然很小,但其电阻总是客观存在的。由于导体内电子的流动,以及电流通过导体和线圈而产生的电阻损耗,对交流而言,由于交变磁场的作用,就会在铁磁体内产生涡流和磁滞损耗,在绝缘体内产生介质损耗。这些损耗几乎全部转换成热能,一部分散失在周围的介质中,一部分加热电器使其温度升高。

2.其它原因引起的电气设备发热

①短路

发生短路时,线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍,使设备温度急剧上升,大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的自燃点,即引起燃烧,从而导致火灾。

②过载

过载会引起电气设备发热,造成过载的原因大体上有以下两种情况:一是设计时选用线路或设备不合理,以至在额定负载下产生过热;二是使用不合理,即线路或设备的负载超过额定值,或连续使用时间过长,超过线路或设备的设计能力,由此造成过热。

③接触不良

接触部分是发生过热的一个重点部位,易造成局部发热、烧毁。有下列几种情况易引起接触不良:不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质,都会增加接触电阻而导致接头过热。

④铁芯发热

变压器、电动机等设备的铁芯,如果铁芯绝缘损坏或承受长时间过电压,涡流损耗和磁滞损耗将增加,使设备过热。

⑤散热不良

各种电气设备在设计和安装时都要考虑有一定的散热或通风措施,如果这些部分受到破坏,就会造成设备过热。

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⑥由于过负荷造成的发热

随着近些年电力负荷的迅猛增长,如果原有的供、用电设备不及时的更新改造,无论对电气设备,还是对设备接头的危害,都将会很大,一旦供电设备或线路发生故障,其故障点电流和相关支路电流都将急剧增加,原有的设备接头比同等截面的导线更难以承受这突如其来的超限负荷。

⑦由于维护管理工作不够造成的发热

在检修、维护工作中,目前还未将"设备接头"列入定期测试、维修项目,这是在接头被发现有发热迹象时,才去用蜡试温或测试,即使发现温度较高,也只能用减负荷或停电检修的办法缓解或消除。

二、电气设备热故障处理对策

1.加强电气设备配件的质量

配件的质量不过关,导致大部分设备频繁的发生热故障现象。所以对设备配件的管理一定要严格,这样才能保证电气设备的质量与使用时的安全稳定。就比如电气设备的母线夹具配件,这个设备的选择主要以载流的容量为选择的标准,根据使用的情况挑选合适且质量好的,不仅各项指标要符合要求,还要配件的热稳定性良好。

2.对插头接触面的处理

电气设备的外部原件中,插头作为最容易发生故障的原件,接触面积小而电阻又过大是导致故障发生的最主要原因,而其中电流过大的情况对插头危害最大。所以要保障插头的质量问题,对插头进行相应符合实际情况处理。首先要保证插头的接触,使插头表面更加光滑从而能够与电源进行充分的接触。其次要保证插头可以与插座紧紧地结合,避免因为插头的脱落导致因为接触面积过小而引发的插头的热故障。

3.控制紧固压力

在使用电气设备的过程中,需要运用大量的零件进行连接,而在众多的连接零件中,连接螺栓所起到的作用,无可代替,若使用不当,就会造成零件发生偏移与错位,连接面也会相应的减小,当提供较大电流时还会增加零件连接地区的电阻,由此引发热故障现象,因此,在工作过程中,一定要加强连接螺栓的紧固程度。对螺栓进行紧固并不代表越紧越好,任何事物都有一个临界点,螺栓也同样不例外,当其与螺母之间的压力一直徘徊在峰值时,便会对材料造成损坏,特别是一些强度偏差的材料,对于这些材料而言,当压力大到一定程度时螺母与螺栓的接触面会变形或者接触面积缩小,而这些同样会使电气设备发生热故障。但是,现实生活中,某些电器维修人员虽然深刻的了解这一点,却依然将螺栓过度的进行紧固。

4.加强对电气设备的维护检测

在使用电气设备出现热故障的时候最初很难被工作人员发现,随着时间的增长,热故障会慢慢扩张,影响设备的正常工作,甚至导致电气系统瘫痪。所以加强对电气设备的后期维护工作可以有效地降低热故障出现的可能,减少热故障引起的事故。

结束语:电气设备更新换代的同时,也会出现各种各样的热故障,所以专业人员及时的找出电气设备新热故障的原因,并且制定相应的解决方案和维护方案,尽量降低热故障出现的可能,避免热故障对电气设备和电气系统的影响,保证电气设备的安全性和高效性,促进电力系统的良好发展。

参考文献:

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论文作者:姜志鹏

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期

论文发表时间:2019/9/19

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