電氣控制柜中低壓設備故障原因分析及對策

李 波

深圳市欣旺達綜合能源有限公司

電氣控制柜中低壓設備故障原因分析及對策

李 波

深圳市欣旺達綜合能源有限公司

電氣控制柜中低壓電器在長期使用過程中因老化、磨損及人為操作失誤等因素，不可避免地會出現(xiàn)故障。低壓電器設備作為電氣控制柜的重要組成部分，其運轉(zhuǎn)狀態(tài)對生產(chǎn)運行安全有著重要的影響。因此，準確判斷故障原因，掌握好檢修的方法，及時進行故障的處理是避免觸電事故和減少經(jīng)濟損失的關(guān)鍵。筆者結(jié)合工作實踐，通過對低壓電氣設備故障原因進行分析，提出相應的處理對策，可有效減少設備事故的發(fā)生。

電網(wǎng)運行；低壓電氣設備；故障原因分析；對策

1 低壓配電系統(tǒng)正常工作狀態(tài)和故障工作狀態(tài)

1.1 正常工作狀態(tài)及其技術(shù)指標低

壓配電線路和電氣設備處于正常工作狀態(tài)，其主要技術(shù)指標應符合技術(shù)標準的規(guī)定。這些技術(shù)指標，一般應包括以下幾項：電壓及其偏差、各次諧波含量、頻率及其偏差、電壓的不對稱性、電流限值、溫度限值以及絕緣電阻限值或泄漏電流限值。以上各項技術(shù)指標滿足技術(shù)標準的規(guī)定，是正常工作狀態(tài)的基本特征。因此在這種情況下，低壓配電線路和電氣設備才能安全、可靠和穩(wěn)定的工作。

1.2 故障工作狀態(tài)

低壓配電線路和電氣設備處于故障工作狀態(tài)，其情況與正常工作狀態(tài)恰恰相反，在主要技術(shù)指標中，某一項或某幾項不符合技術(shù)標準的規(guī)定，因此將會引發(fā)電氣故障，造成電氣設備損壞、電氣火災以及停電停產(chǎn)甚至人體電擊傷害等事故發(fā)生。有一項或幾項技術(shù)指標不滿足技術(shù)標準的規(guī)定是故障工作狀態(tài)的基本特征。在故障工作狀態(tài)的低壓配電線路和電氣設備，必須密切跟蹤，必要時立即停止工作并及時進行檢修恢復正常供電。

2 電氣控制柜中常見低壓電器故障的原因分析及對策

2.1 低壓斷路器的故障及對策

低壓斷路器在低壓配電線路中起到保護電源的作用。其結(jié)構(gòu)緊湊，觸頭、脫扣器和操作機構(gòu)裝在一個塑料外殼中。近年來通過低壓斷路器的研究表明，短路燒毀故障是低壓斷路器最常見的故障。從故障發(fā)生原因分析，在生產(chǎn)設備起動運行時，強大電流作用于斷電器觸電，當觸點壓力不夠，開關(guān)容量下降時，導致觸頭過熱，進而引起斷路器亦嚴重發(fā)熱，使斷電器內(nèi)部相間或相對地絕緣性能迅速降低。同時，電流迅速增大的情況下，致使斷路器嚴重燒毀。

對策：

(1)觸頭檢修正常狀態(tài)下斷路器的觸頭表面平整光潔，檢驗數(shù)據(jù)如下：①觸點厚度不小于0.5mm；②觸點的中心線接觸偏移不大于0.25mm。因此，檢修過程中首先檢查觸頭表面是否平整光滑，有無污垢及表面氧化現(xiàn)象，若出現(xiàn)這些情況，則用汽油清洗干凈，同時用油光銼銼平其表面氧化層。其次，檢查觸點有無松動，是否偏離中心線而處于不規(guī)范狀態(tài)，如有則加以緊固，以防觸點跳動。同時，如發(fā)現(xiàn)觸電容量太小，則應更換容量大一級的電器。(2)嚴防電弧對人和設備的危害當電流經(jīng)過零值的瞬間，拉大觸頭間距離，當觸頭間所加電壓不足以擊穿其間距時，電弧就會引發(fā)燃燒。檢修過程中為嚴防電弧對人和設備的危害，可借用外力如：氣流、油流和電磁力來吹動電弧，同時拉長電弧，使電弧的中場強度降低，從而加速電弧的熄滅。

2.2 接觸器故障及對策

接觸器接觸器可以分為交流接觸器，直流接觸器等，其中使用最廣泛的是交流接觸器。交流接觸器主要用于控制功率較大的電動機，是最常見的電器設備控制電器，一旦接觸器發(fā)生故障，很容易就會發(fā)生設備及人身事故。交流接觸器最常見的故障是通斷電后接觸器不動作，造成故障的主要原因是控制線路斷路。

對策：

如接線端發(fā)生斷線或松脫應及時更換導線并緊固，線圈損壞時及時更換線圈，熱繼電器使用后及時按下復位鍵，當線圈額定電壓高出線路電壓時，及時更換線圈。若線圈斷電接觸器接觸器得不到及時釋放，則可能原因是磁系統(tǒng)中剩磁過大。另外，接觸器使用一段時間后，鐵芯表面很容易有油污產(chǎn)生，導致吸合不靈敏，及時清除鐵芯油污，使鐵芯表面保持平整可解決此類問題出現(xiàn)。

2.3 低壓電氣設備熱故障及對策

低壓電氣設備運行時，不管是內(nèi)部致熱還是外部致熱，都是不可避免的。電氣設備在正常工作時有一個相對較為穩(wěn)定的溫升值，雖然在設備設計和制造過程中已經(jīng)考慮設備運行時溫度升高的因素，但設備在使用過程中，由于受到各種不利因素的影響，如在大電流、氣溫變化、空氣污染和大灰塵等環(huán)境中，溫度會不斷增加，輕者會影響設備的某些性能，重者燒毀設備，情況嚴重時會發(fā)生短路爆炸等嚴重后果。

對策：

(1)一般熱故障：其導體觸點溫度與正常運行條件的設備相比，該觸點有一定的溫度上升，如用紅外熱像儀測量，則呈現(xiàn)輕微的熱像特征。此種情況應引起注意，做好相關(guān)記錄，并加強跟蹤觀察，防止故障程度的加重。(2)嚴重熱故障：發(fā)熱點溫度高，紅外熱像儀測量有明顯的熱像特征，故障點已造成嚴重熱損傷，對設備的安全運行構(gòu)成嚴重威脅，此種故障應嚴加監(jiān)控，在縮短監(jiān)控周期條件下，應盡快安排停運檢修處理。(3)危險熱故障：發(fā)熱點溫度超過該材料規(guī)定的最高允許值，紅外熱像儀測量時，熱像圖非常清晰，外觀檢查可看到嚴重的燒損痕跡。這種故障隨時可能造成嚴重的突發(fā)性設備事故，必須立即退出運行，進行徹底檢修。

綜上所述，低壓電氣設備在運行過程中往往會出現(xiàn)各種故障，為了確保設備的安全和穩(wěn)定運行，應該要加強對低壓電氣設備的運行管理，及時進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)故障要及時合理處置，確保電氣設備運行過程中的安全性。

[1]王盼寶.低壓直流微電網(wǎng)運行控制與優(yōu)化配置研究[D].哈爾濱工業(yè)大學，2016.

[2]王永文.電網(wǎng)運行中低壓電器設備故障原因分析及對策[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2013，(04)：61-62.