電氣設備熱故障分析及對策

劉海波

摘要：電氣設備故障是在設備運行中最常見的問題，在其中熱故障占有很大的比例。本文通過對電氣熱故障的分析找出解決電氣熱故障的對策。

關鍵詞：電器設備故障；具體分析；采取的對策

隨著我國工業生產規模的不斷增加，工業自動化水平不斷提高，到目前為止，我國一些大中型企業的生產過程控制都實現了微機操作，工業自動化程度的提高不僅使人們擺脫了繁重的體力和腦力勞動，同時使人們從惡劣、危險的工作環境中解脫出來，而企業實現自動化的基礎就是電器設備，因此電器設備在自動化生產過程中占有重要的地位，同時影響設備正常運行也是電器設備，其中電氣設備的熱故障占有很大的比例。

一.電氣設備熱故障來源

所有的電器設備與各種金屬導體是密不可分的，如鐵、銅、鋁、銀等，在各種金屬導體中都存在一定的電阻，而金屬導體的導電率與熱量都有一定的聯系，同時各種金屬根據性質不同熔點也不同。當熱量達到金屬的熔點電器設備就會發生短路故障，將會影響設備的正常運轉。

電器設備在安裝時離不開金屬線路與金屬線路的連接或者金屬線路與電器元件進行連接，這就不可避免的出現接頭的問題，接頭是電器設備發生事故最常見因素，在接頭處無論處理的多么完美空氣中的水分也會進入到接頭的內部將金屬進行氧化，時間一長接頭之間的接觸面積就會減小，隨著接觸面積的減小，流過接頭的電流相應就會增加，產生的熱量不斷提高，當溫度達到金屬的熔點必然產生短路現象，一旦出現短路現象的發生，就會發生電器設備故障，嚴重的會造成火災事故的發生。

所有的電器設備都由金屬導體組成，在正常運行過程中金屬內部都有電流通過，都存在一定的電壓，由于所有的金屬都存在一定電阻，由于電阻的作用就會產生熱量，在允許的范圍內電阻產生的熱量是正常，電器設備不會出現故障，但設備在運行時負荷是在變化的，當設備負荷增大時，通過電器設備金屬元件中電流相應就會提高，產生的熱量就會增加，當增加到一定程度時導致電器設備的絕緣被擊穿，將嚴重危及電器設備的正常運行和安全運行。

二.電氣設備熱故障的產生原因

根據焦耳定律，我們知道熱量與電流的平方成正比，與電阻成正比，電流提高時熱量就會增大，在實際生產中電流提高的主要原因是設備運行的負荷增加，產生超流現象，造成電器設備熱量提高；電阻增大熱量也會升高，電阻增大的主要原因是金屬導體連接部位出現問題，如：緊固螺栓壓不緊；金屬導體連接處理不好；金屬連接處積灰、接觸面氧化等都會使接觸面積減小，都會使金屬導體的電阻增大，使電器設備產生的熱量提高。

在導體與導體相連接時，由于接觸不良或者接觸面產生氧化時，就會產生熱量，最終導致事故的發生，特別是兩種不同的導體相連接，情況會更加嚴重。電器設備使用的輸電纜由于面積小，會造成輸電纜發熱進而造成電氣故障的發生。電器設備超負荷運行，導致電器設備發熱，導致電氣設備故障的發生。各類開關中的接觸點由于金屬中電阻的存在導致發熱，最終造成電氣故障的發生。環境介質換熱性差或者產生的熱量不能及時的排放掉最終導致電氣故障的發生。

三.電氣設備熱故障的類型

一般把電氣設備熱故障分為兩種類型：外部故障和內部故障。外部故障一般為局部過熱，如各種導體的連接點的局部發熱產生的故障；而內部故障是電氣設備內部發熱產生的，為穩定發熱。

1.電氣設備的外部故障

是指從外界直接可以看到的電氣熱故障，電氣設備在運行過程中，都有電流通過，由于金屬中電阻的存在就會產生熱量，如輸電電纜及電氣設備中絕緣材料，都具有一定的耐熱作用，但如果超負荷運行產生的熱量超過設計的允許值，經過長期運行后，絕緣就會發生老化現象，當熱量達到一定程度時在薄弱環節就會發生起火現象，或者相間絕緣遭到破壞造成相間短路造成電器熱故障的發生。還有一些電氣設備長期暴露在空氣中，由于各種接頭氧化、接觸不良、處理不當、灰塵太多不及時的吹掃等原因非常容易出現電氣設備的外故障。

2.電氣設備的內故障

是指包含在絕緣內部或者設備殼體內部的電氣回路故障和絕緣介質老化引起的熱故障。具體有以下幾方面電氣設備故障。

2.1電氣設備內部的各種連接接觸不良引發的熱故障，比如：高壓電氣內部各種接頭接觸不良、處理不當等；斷路器接觸不良和高壓釜電纜出現鼻端連接問題。

2.2介質耗損增大發生的電氣熱故障。此故障一般發生在以油為絕緣材料的電氣設備中，主要原因是絕緣老化或者進水受潮等都會因介質損耗增加產生熱量。

2.3絕緣老化、出現裸露和脫落等引發的熱故障。此故障一般發生在高壓電氣設備中因絕緣材料不合格或者絕緣老化造成局部發熱而引發的電器熱故障。

2.4以油為絕緣材料的電氣由于缺油造成的電器熱故障。此類故障一般發生在油浸高壓電氣設備由于漏油使油位降低，造成絕緣性能降低，嚴重者會出現油面放電，引發電器熱故障的發生。

四、對電氣熱故障采取的措施

1、對運行的電氣設備加強巡檢，及時發現問題，及時解決問題

電氣設備的熱故障的發生一般是可以避免的，主要是早期發現，比如電氣設備在運行時，巡檢人員一方面可以用測溫儀去測量電氣設備，如果電氣設備超溫，應該馬上采取措施，如降低設備運行負荷或者采用外冷處理（一般用風扇吹）進行及時處理；另一方面巡檢人員對運行的電氣設備檢查電流和電壓，如果電氣設備超流應馬上對電氣設備進行檢查并及時的處理。因此用電企業要制定電氣設備定期檢查制度，檢查人員要按時進行檢查，防止出現電氣設備熱故障的發生。

2、加強電氣設備在制作過程中的制作質量

在電氣設備過程中要對各種接頭、端子、壓緊螺栓等工序進行嚴格的質量檢查，及時發現問題，防止電氣設備出現設備質量問題；對采用油絕緣的電氣設備對殼體的質量要進行嚴格的檢查，同時要保證設備殼體的質量，防止殼體漏油事故的發生。

3、提高檢修質量

3.1檢修時對電氣設備連接的金屬接線頭要嚴格進行檢查，一旦出現接頭被氧化、接觸面積減小或者積灰等現象，應馬上進行處理。

3.2在檢修時，對重新接線的電氣設備，一定要按照國家相關標準進行作業，如接線端子在作業時，一定按照國家標準，將電纜金屬線全部的裝入線鼻子中，并用壓線鉗子壓緊。緊固螺栓不能壓的太緊，壓到與墊片的面積相近最佳等；接頭要用銼刀將其銼平整，防止出現毛刺。

結束語：電氣設備的熱故障的發生不僅會造成企業的停車事故，同時還會導致人身傷亡事件的發生，因此作為用電企業來講，一定要加強對電氣設備的管理，將電氣設備熱故障的發生率降低到最低點。總之只有做好各方面的工作才能減少熱故障的發生。

參考文件：

【1】任聰；；電氣設備安全運行管理和養護[J]；無線互聯科技；2011年04期

【2】王曉照；；淺談電氣設備在各種環境下的技術安全[J]；中國城市經濟；2011年11期

【3】李曉輝；方振平；；電氣設備熱故障分析及對策[J]；中國西部科技；2008（27）