電氣設備熱故障的分析及對策

連廣東

摘 要：文章對電氣企業的電氣設備熱故障產生的原因進行分析，根據各電氣企業內電氣設備的熱故障調查與研究結果，將電氣設備的故障分為兩大主要類型。并根據電氣設備的熱故障原因提出了相應的解決措施。希望以此次研究的結果促進我國電氣企業電氣設備熱故障問題的順利解決，使我國的電氣企業可以實現可持續發展。

關鍵詞：電力設備；熱故障；解決措施

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）21-0108-01

近年來，隨我國電力系統的迅猛發展，一、二次設備新型設備（一次設備是指可以直接生產和輸送電能的設備；二次設備是指對一次設備進行監察測量從而可以對其控制和保護的設備）的推廣應用和更新換代，變電設備本身性能的可靠程度逐步提高，小型變電站正逐步向操作自動化發展。雖然我國的電力系統實力在不斷的增強，水平在不斷地提高，但是，在近幾年的調查分析與統計工作結果當中卻發現，我國的電力設備發生熱故障的頻率正在升高，次數也在增加，這樣的現實情況嚴重影響了我國電力設備的安全性能指數，也影響了我國電力企業的正常生產經營活動，不能為國家提高安全可靠的供電服務。電力設備的熱故障因此而成為了一個值得社會各界關注的熱點問題，也成為了許多相關學者的重要研究課題。電力設備的熱故障不僅會影響電力設備的正常運行，還會使電氣設備出現絕緣熱擊穿和導體的某些連接部位的熱變形問題，嚴重的會出現熔焊現象。因此，電氣設備的熱故障十分具有研究與分析的價值。

1 電氣設備熱故障的危害

①電氣設備中的絕緣性能減弱。在電氣設備的絕緣性能方面，導體和電器絕緣的耐熱性是影響其性能強弱的主要因素。絕緣材料在電氣設備的運營過程當中所能承受的最高的溫度決定著電氣設備中導體所允許的電流和電氣設備的額定功率。對于絕緣材料的耐熱性，可以用絕緣材料的最高耐熱溫度來衡量。上面所提到的絕緣材料的耐熱溫度，在某種程度上來說，就是指絕緣材料在不使絕緣材料的機械性能和電氣性能的情況下所能降低的溫度的最大值。而電氣設備的熱故障會使得電氣設備當中的絕緣材料的絕緣性能下降，影響電氣設備的正常工作水平，減少電氣設備的正常使用壽命。

②使電氣設備的機械強度變小。電氣設備主要是由金屬材料制成的，而每種金屬材料都有一個可承受的最高溫度。當電氣設備長時間工作之后，其溫度達到一定的極限值之后，構成電氣設備的金屬材料的機械性能就會變弱。而金屬材料的機械強度下降之后，最終會導致金屬材料的機械性能消失，使電氣設備的零部件發生變形和損壞。

③使導體抵觸部分的性能變弱。電氣設備發生熱故障的時候，過高的溫度會使得導體接觸面發生氧化反應，氧化反應一旦發生，導體的接觸面就會出現一層氧化薄層，這樣一來，導體接觸面的外層就意外增加了一定量的接觸電阻。而更加糟糕的是隨著導體接觸部分溫度的增加，氧化速度也會變快，導體接觸部分的有關金屬彈性元件的性能就會下降，再一次增加導體接觸部分的電阻。周而復始，形成一個惡性循環，隨著時間的推移，溫度的增加，導體接觸部分的性能完全被破壞，電氣設備的正常工作將會受到嚴重的影響。

2 電氣設備發生熱故障的原因

電氣設備發生熱故障的現象一直存在于電氣企業當中，是我國電力系統中的一個存在時間較長，解決難度較大的問題。電氣設備的熱故障嚴重影響著電氣設備的正常工作，還會導致安全事故。因此，分析我國電氣設備發生熱故障的原因就很有必要。

電氣設備在正常運行的情況下，因為電流和電壓的共同作用，產生電阻損耗發熱現象和各種介質損耗發熱的現象是很正常的。而正是這些在允許范圍之內的發散熱量給電氣設備的正常運行帶來了很大的損害。根據相關的電學知識的分析得知，造成電力設備發生熱故障的主要因素是電流和電阻。電氣設備在運行過程當中會因為短路而導致電流增大，導體接觸部分的關鍵壓力元件的壓力不緊和導體連接部分的接觸面粗糙，導體接觸面的氧化層的產生會使得電路中的電阻增大。這都會對電氣設備的正常運行產生影響。

3 電氣設備熱故障的解決對策

①加強電流接觸面電阻的測量與控制。每一個接觸面都有其能夠承受的最大的電阻值，也有相應的最適合的電阻值，而電氣設備當中的發熱都是由接觸面的電阻增大而誘發的。因此，在電力企業的正常生產工作當中，一定要加強對接觸面電阻的測量與控制。通過對接觸面電阻值的測量可以很好的防止電氣設備熱故障的發生。在接觸面電阻的測量與控制工作當中，應該盡最大努力使用較大的電流來測量接觸面的電阻值。電流接觸面的接觸電阻一般來講數值很小，其單位一般為微安。如果在接觸面電阻的測量工作當上，施加的電流量太小，電阻的測量結果誤差會增大。如果在工作當中，有大的電流經過接觸面，實際情況會與測量的情況完全不一樣。因此，要想控制電氣設備的熱故障發生頻率，就要加強對電流接觸面的電阻值測量工作，并且在測量工作當中，選擇較大電流。

②加強熱故障高發期的預防工作。電氣設備的工作在一年四季中不曾停歇，所以電氣設備中的各個部件都會在春夏秋冬的交替中經歷熱脹冷縮過程。因為，不同的電氣設備的不同零部件的基本性能不同，對于冷熱交替的承受能力也就不同。冷熱交替的變化會使得某些零部件的壓緊力減少，從而增加熱故障發生的機率，電氣設備的熱故障的發生具有季節性正是由此而來。另外一個原因就是，如果發熱與散熱能夠實現平衡，電氣設備就不會發生熱故障。散熱的條件好，那么電氣設備內的熱量就會發散出去，電氣設備不會出現發熱的現象。如果在夏季那樣溫度較高的季節，散熱條件不好，電氣設備的基本溫度本身就很高，再加上電氣設備工作過程中產生的熱量，其溫度很容易超過電氣設備所能承受的范圍。所以，在這樣的情況下，加強電氣設備的散熱條件就成了預防電氣設力熱故障的有效措施。比如，可以在電氣設備較多的車間安裝排風設備或者安裝空調，降低車間內的整體溫度，為電氣設備降溫。另外，在持續高溫的夏天，要加強對電氣設備的定期檢查工作，對電氣設備中存在的安全隱患進行即使解決，預防電氣設備的熱故障發生。

4 結 語

電氣設備熱故障已經成為影響電氣設備正常工作的主要因素之一，在電氣設備的管理工作中占有越來越重要的地位。所以，各電氣企業在日常的生產活動中，一定要注意電氣設備的保養與定期檢查工作，為電力設備創造良好的散熱環境，避免因電力設備熱故障而導致停機、停產的嚴重后果，實現電力企業的平穩有序發展。

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