淺析電氣設備熱故障產生原因及對策

袁瑞勇

（上海宏邦科技有限公司，上海 200435 ）

淺析電氣設備熱故障產生原因及對策

袁瑞勇

（上海宏邦科技有限公司，上海 200435 ）

摘 要：隨著社會的不斷發展，電氣設備在社會中的應用越來越廣泛，但是在電氣設備的運行過程中，經常會出現各種各樣的故障，尤其是電氣設備熱故障。為了保證電力系統的正常運行，提高電氣設備在電力系統中的作用，就需要及時了解電氣設備熱故障產生的原因，并根據這些原因探索相關的處理方法和應對策略，處理電氣設備熱故障，以保證電氣設備長期處于穩定的、正常的運行狀態。本文擬從電氣設備熱故障的概念出發，分析電氣設備熱故障產生的原因，并探討電氣設備熱故障產生后的處理策略，提高電氣設備應對故障的能力。

關鍵詞：電氣設備；熱故障；產生原因；應對策略

電氣設備，是電力系統重要的組成部分，其能否正常使用直接關乎整個電力系統的運行，甚至關乎整個社會的發展。但是，隨著電氣設備應用的廣泛化，隨著時間的推移，其老化的現象越來越嚴重，經常會出現各種各樣的電力故障，其中熱故障是最常見的故障之一，直接影響電力系統的正常運行。引起熱故障產生的原因有很多，我們只有對這些熱故障產生的原因進行分析，才能夠及時提出解決熱故障的策略，并及時處理，使電氣設備恢復正常，促進電力系統的有效運行。那么，引起電氣設備熱故障產生的原因有哪些呢？如何及時采取有效的策略解決電氣設備熱故障呢？

一、電氣設備熱故障

1 外部熱故障

電氣設備的外部故障，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，就很容易出現接觸不良的情況，因此會引起熱故障的產生。電氣裸接頭出現接觸不良，并且在電流的巨大作用下造成接頭處的溫度持續升高，就會導致接觸的電阻逐步增大，造成惡性循環，埋下安全隱患。這種熱故障是最常出現的熱故障類型，幾乎占到外部熱故障的90%以上。根據近幾年的數據統計，可以看到一個明顯的現象：線夾和刀閘觸頭出現熱故障的情況比較嚴重，也比較頻繁，幾乎占整個外部熱故障的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。實際檢測過程中，外部故障的等級劃分主要是根據溫升的多少，常規意義上主要分為三個等級：輕微、一般、嚴重，具體程度依據情況而定。

2 內部熱故障

電氣設備的內部熱故障也比較明顯，內部熱故障主要指的是電氣回路故障和絕緣體介質的惡化而引起的故障類型。電氣回路故障的產生主要指的是封閉在電氣設備殼體內部、封閉在油絕緣、封閉在固體絕緣的電氣回路故障。由于內部熱故障存在較大危害性，因而要及時分析并判斷內部故障才能將損失降到最低。判斷內部熱故障，需要仔細分析電氣設備的內部結構特點、運行方式和狀態，依據傳熱學的相關理論對金屬導電回路進行分析，還需要關注由于絕緣油和氣體等因素所引起的傳導。此外，還需要對電氣設備的外部溫度分布熱像圖進行整理歸納分析，這也是判斷內部故障的重要依據和重要條件。如果要對高壓電氣設備的內部熱故障進行分析判斷，可以結合高壓電氣設備的內部熱故障特點進行分析。高壓電氣設備內部熱故障的顯著特點是故障點被密封在絕緣體類材料或金屬外殼里面，例如電纜，電氣設備的內部熱故障一般發熱時間較長，并且比較穩定，同時還會與故障點周邊的一些導體或者絕緣體類材料之間產生一定程度的熱量傳遞，進而提高電氣設備的局部溫度，這樣的顯著特點為高壓電氣設備內部熱故障的檢測提供了重要條件。在確定高壓電氣設備內部熱故障的時候，可以先對高壓電氣設備周邊材料的溫升進行檢測，以此判斷電纜等高壓電氣設備的內部熱故障。

二、電氣設備熱故障產生的原因

1 過負荷造成電氣設備熱故障

隨著電力行業的不斷發展和電力負荷的持續猛增，如果不能夠根據電氣設備的運行狀態及時更換原有的供電、用電設備，就會對電氣設備產生極大的危害，這對于電力系統是極為不利的。如果供電設備或者線路發生一定程度的損壞或產生相關的線路故障，就會極大地增強故障點電流和相關支路的電流，給原有的電氣設備的接頭帶來更大的負荷負擔。這些電氣設備的接頭與同等截面的導線相比，不能承受意料之外的超限負荷，因此，就會導致接頭松動，嚴重的還會導致接頭發熱并進入惡性循環的狀態，甚至還很容易發生接頭熔斷的意外事故，帶來極大的經濟損失，影響電氣設備的正常運行，給電力系統帶來負擔。

2 維修管理工作不夠造成電氣設備熱故障

在實際的電力系統運行中，電力系統中電氣設備的維修管理工作還遠遠不夠，體系不完善，制度不健全，例如，電氣設備的接頭維修管理，至今為止還沒有列入檢測的范圍內，不能實行定期檢測維護，只有當電氣設備的接頭處破壞極其嚴重的時候，才會派遣相關維修管理人員進行相關的測試。如果檢測出來溫度過高，通常會采用減負荷的方法、或停電檢修的方法來盡量減輕接頭負擔，環節接頭處破壞的惡化，這種做法治標不治本。對于維修管理人員，由于他們的專業度和技術水平較低，對于接頭發熱前后觸點阻值的大小變化很少關心，對于接頭發熱前后負荷葉的溫升變化也極少關注，與此同時，很多維修人員對于已經受過故障電流沖擊的接頭也不注意，對于機械所受到的損害和應力的變化幾乎沒有進行相關的溫度檢測或者電阻檢測，這種檢測類項目的缺失是有安全隱患的。電氣設備的接頭有時候還會因為其他電氣設備的檢測維修而被拆除，甚至有些時候，這些電氣設備的接頭因為某些外力的撞擊也會導致一些諸如接觸不良現象的出現，但是這些跡象都沒有得到相關維修檢測人員的重視與關注，這也為意外事故的發生埋下了隱患。

3 腐蝕因素造成電氣設備熱故障

此外，腐蝕因素也會造成電氣設備的熱故障。對于金屬來說，處于外部自然環境中，很容易被氧化，有些時候還會受到細菌的污染，通常我們將這種污染成為電化學腐蝕。這些因素都會造成電氣設備的熱故障。如果存在兩種不同類型的導電金屬，并且這兩種導電金屬碰觸在一起，在水和二氧化硫等的影響下，就很容易出發生電化學反應，對金屬造成不同程度的腐蝕性，這也是造成電氣設備熱故障的另一個重要原因。

三、電氣設備熱故障的應對策略

1 保證金具質量

要想有效解決電氣設備的熱故障，可以從保證金具質量入手，在選用電線及設備線夾金具的時候，一定要購買有保證的優質產品，需要注意觀察載流量和動熱穩定性能是不是符合電氣設備的設計要求，如果不符合設計要求，這是堅決不能買的。特別是對于設備線夾而言，購買的時候應該優先選擇采用先進的銅、鋁擴散焊工藝的銅鋁過渡產品，需要謹記的是，一定要堅決杜絕購買劣質產品，這是影響電氣設備正常運行的隱患。

2 防止器械氧化

防止器械氧化也是防止電氣設備熱故障的有效方法之一，對于電氣設備的設備接頭，可以對接觸表面進行一定程度的防氧化處理。需要注意的是，要避免使用傳統的凡士林涂抹方法，而應該采用先進的電力復合脂，電力復合脂的效果更優質、更高效。

3 強化緊固壓力控制

對于電氣設備的維修管理人員而言，由于他們缺乏必要的專業性知識和技能，因此在電氣設備的設備接頭連接上存在很明顯的誤區。一大部分的維修人員都認為用于連接的螺栓需要擰得很緊，但是實際情況卻不是這樣的，對于鋁質母線而言，他的彈性系數較小，如果螺母的壓力已經到達了某個臨界的壓力值，而且所用的材料強度還很差，就不能增加不當的壓力，否則將會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，導致接觸的電阻變大，這對于電氣設備是不利的。所以，在進行螺栓緊固的時候，切忌將螺栓擰得過緊。

結語

總之，隨著電氣設備熱故障的越來越多，及時發現電氣設備熱故障產生的原因，并針對這些原因提出相應的解決方法是極為必要的，這樣才能有效避免電氣設備熱故障的發生，保證電氣設備的正常穩定運行，促進電力系統的科學性和穩定性發展。

參考文獻

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中圖分類號：TM507

文獻標識碼：A

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：機電一體化，電氣工程。