低壓電氣設(shè)備發(fā)熱故障分析及其處理措施

阮鵬超

摘 要：在人們生活水平快速提升的當下，電氣設(shè)備逐漸被應(yīng)用到人們生活當中。電氣設(shè)備應(yīng)用安全與可靠性十分重要，通常狀態(tài)下，低壓電氣設(shè)備常常會出現(xiàn)發(fā)熱情況，這是引起設(shè)備故障的主要因素，有時還會影響電氣設(shè)備正常運行。基于此，文章分析低壓電氣設(shè)備發(fā)熱原因，然后找出對應(yīng)解決措施，希望能為人們安全用電帶來幫助。

關(guān)鍵詞：低壓電氣設(shè)備;發(fā)熱故障;處理措施

前言

隨著低壓電氣設(shè)備的增加，設(shè)備應(yīng)用期間，因熱故障引起的設(shè)備運轉(zhuǎn)問題越來越多，所以電氣設(shè)備效益難以全面發(fā)揮。因此，有關(guān)單位與應(yīng)用者應(yīng)積極關(guān)注低壓電氣設(shè)備發(fā)熱故障，分析產(chǎn)生上述故障的原因，及時尋找電氣發(fā)熱規(guī)律，減少發(fā)熱對設(shè)備帶來的破壞。

1 低壓電氣設(shè)備發(fā)熱原因

1.1內(nèi)部原因

低壓電氣設(shè)備工作期間，因電流流經(jīng)線圈與導(dǎo)體處出現(xiàn)一定電阻損耗與內(nèi)電子流動，最終產(chǎn)生一定熱量。就交流電來說，受到交變磁場的影響，鐵磁體中常常會有磁滯損耗與渦流產(chǎn)生，最終在絕緣體中出現(xiàn)介質(zhì)損耗。上述損耗將全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽@里其中一部分熱能可以讓電氣設(shè)備溫度不斷升高，另一部熱量將在周遭介質(zhì)中散失。上述電能損耗主要包含下面幾種：

（1）介質(zhì)損耗，在電場作用下，絕緣材料因介質(zhì)電導(dǎo)與介質(zhì)極化滯后效應(yīng)影響，常常會在內(nèi)部消耗一定能量。結(jié)合形成機理，可以將其分成共振、電導(dǎo)等損耗，上述發(fā)熱即由于電壓效應(yīng)產(chǎn)生的發(fā)熱，其功率大小主要受電壓高低影響。（2）電阻損耗，當電流經(jīng)過導(dǎo)體期間，受到導(dǎo)體電阻作用，會產(chǎn)生一定能量損耗。這類發(fā)熱即電流效應(yīng)發(fā)熱，其功率大小和電流大小密切相關(guān)。（3）鐵損即由于鐵心磁滯與渦流等原因引起的電能損耗，具體包含磁滯、渦流、剩余損耗，這類發(fā)熱即電磁效應(yīng)發(fā)熱。

內(nèi)部熱故障多存在于導(dǎo)電回路與絕緣介質(zhì)中，其發(fā)熱機理由于設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不同存在較大差異，通常可將其概括成：電壓分布不合理，引起的連接不良與泄漏電流較大等產(chǎn)生磁回路不合理問題。

1.2外部原因

外部發(fā)熱原因主要為，由于表層污穢與機械外力等作用，導(dǎo)致設(shè)備絕緣性不斷下降，發(fā)熱功率主要受外絕緣泄漏電流與電阻影響;大部分發(fā)熱都是由于電氣接頭一直暴露在空氣內(nèi)，金屬表面受到化學腐蝕及熱脹冷縮等情況影響，使得導(dǎo)體連接位置接觸松動，例如接頭位置螺絲發(fā)生松動與線路觸點松動等，導(dǎo)致接觸電阻增加引起。

2 低壓電氣設(shè)備熱故障危害

2.1 設(shè)備絕緣性能下降

電氣設(shè)備絕緣性方面，電器與導(dǎo)體絕緣耐熱性會對電氣設(shè)備性能產(chǎn)生重要影響。電氣設(shè)備運營期間，絕緣材料要承受的溫度，會決定電氣設(shè)備導(dǎo)體允許的額定功率。就絕緣材料耐熱性而言，可以使用絕緣材料衡量材料耐熱溫度。材料耐熱溫度，即絕緣材料在沒有用到電氣性能與機械性能中，溫度降低最大值。電氣設(shè)備熱故障常常導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣性能不斷下降，進而影響電氣設(shè)備水平，減少設(shè)備實際壽命。

2.2 機械強度降低

電氣設(shè)備都由金屬材料構(gòu)成，不同金屬材料有自身承受最高溫。若設(shè)備長時間工作，溫度達到某一限定值，很容易導(dǎo)致金屬材料性能下降。隨著金屬材料機械強度的下降，很容易導(dǎo)致材料機械性能逐漸消失，最終導(dǎo)致電氣設(shè)備零部件受損變形。

2.3 導(dǎo)體抵觸部分性能降低

電氣設(shè)備出現(xiàn)熱故障時，若溫度過高很容易導(dǎo)致導(dǎo)體接觸面被氧化，一旦如此，接觸面表層就會產(chǎn)生一層氧化層，最終導(dǎo)致接觸面外層電阻增加。情節(jié)更嚴重的是，伴隨導(dǎo)體接觸溫度的提升，氧化速度逐漸加快，接觸部分金屬元件性能不斷下降，導(dǎo)體接觸電阻不斷增加。長此以往，很容形成惡性循環(huán)，從而使得導(dǎo)體接觸位置性能被破壞，最終影響電氣設(shè)備正常運行。

3 低壓電氣設(shè)備熱故障處理措施

3.1 加強線路負載規(guī)劃，減少發(fā)熱故障率

電力系統(tǒng)設(shè)計期間，妥善開展調(diào)查分析工作，聯(lián)合實際合理規(guī)劃低壓電氣設(shè)備線路。結(jié)合具體用電負荷與負荷增量合理開展設(shè)計工作，防止應(yīng)用期間負荷增加，引起低壓電氣設(shè)備故障。

3.2 選擇優(yōu)質(zhì)原材料

維修養(yǎng)護工作開展應(yīng)在低壓電氣設(shè)備故障發(fā)生前，及時預(yù)防風險事故，可以減少設(shè)備故障損失。制造低壓電氣設(shè)備期間，應(yīng)選用高性能材料，例如：應(yīng)保證設(shè)備元件穩(wěn)定性，避免元件被腐蝕，再者，還應(yīng)確保元件耐高溫。選擇外部材料期間，應(yīng)充分考量設(shè)備絕緣性和電阻值大小，全面降低設(shè)備發(fā)熱能力與故障發(fā)生概率。詳細可以從下面幾方面著手：一，合理選擇設(shè)備金屬元件。選擇設(shè)備內(nèi)部元件期間，應(yīng)選用高質(zhì)量母線和線夾，確保設(shè)備承載流量符合實際規(guī)定。設(shè)計低壓電氣期間，工作人員應(yīng)全面了解不同金屬物理性能。金屬材質(zhì)銅和鋁件電勢差明顯，長期暴露空氣中，會發(fā)生化學反應(yīng)，通電后還容易出現(xiàn)短路問題，所以，選擇線夾期間應(yīng)保證金屬優(yōu)勢，避免使用未經(jīng)擴散焊接技術(shù)線夾。二，確保接觸面被磨平。因設(shè)備元件接觸面多為平整的，且和元件接觸頭間銜接十分緊密，若觸頭質(zhì)量好，元件電阻將不斷降低，接觸有問題的元件間電阻也會隨之增加，接電處理后，產(chǎn)生的熱量也會不斷增加。因此，應(yīng)確保元件接觸面經(jīng)過打磨處理，及時將上面雜質(zhì)清理干凈。

3.3 加強檢修處理

為了保證低壓電氣設(shè)備正常工作，減少熱故障產(chǎn)生，還應(yīng)定期進行設(shè)備檢查維護，針對工程中主要設(shè)備，應(yīng)定期開展大修處理。減少設(shè)備腐蝕和長銹情況出現(xiàn)。如此即可全面提升設(shè)備應(yīng)用時間，合理增加開關(guān)容量，適當增加用電負荷。檢修期間，遇到問題元件與設(shè)備，應(yīng)及時進行維修更換。

3.4 遵循安裝操作標準

電氣設(shè)備安裝期間，應(yīng)結(jié)合安裝標準和規(guī)范施工，尤其在安裝設(shè)備緊固件和導(dǎo)電頭等部件中，在安裝操作結(jié)束后，還應(yīng)做好操作檢查，確保裝置連接合理，減少不良接觸引起的接頭位置發(fā)熱。

3.5 提升設(shè)備檢查力度

為了解決低壓電氣設(shè)備熱故障問題，應(yīng)先加強設(shè)備質(zhì)量檢查，便于減少危險事故發(fā)生。就低壓電氣設(shè)備管理人員而言，應(yīng)嚴格設(shè)計安全檢查措施，認真執(zhí)行降低熱故障產(chǎn)生措施，減少因故障帶來的損失。設(shè)備檢查期間，應(yīng)包含實際檢查時間、內(nèi)容、情況、操作人員等。檢查期間應(yīng)結(jié)合低壓電氣設(shè)備環(huán)境與項目區(qū)域氣候情況，看其是否會對設(shè)備運行產(chǎn)生影響，若溫度過高則應(yīng)多次進行設(shè)備檢查。

3.6紅外線技術(shù)

紅外檢測技術(shù)身為不停電檢測技術(shù)，其云集計算機技術(shù)、光電成像技術(shù)、圖像處理技術(shù)為一體，在將紅外線接收到顯示熒光屏時，科學判斷物體表層溫度情況。紅外診斷技術(shù)可以合理預(yù)測電氣設(shè)備故障缺陷和絕緣性能，這是目前電力企業(yè)發(fā)展的一個主要方向。隨著紅外檢測技術(shù)的應(yīng)用，其可以有效提升電氣設(shè)備有效性與可靠性，電氣設(shè)備運行效益，減少實際維修成本。

3.7 合理施壓

在設(shè)備接頭位置施加一定壓力，應(yīng)用扭矩扳手來判定壓力情況，避免人為因素盲目擰緊螺栓。針對母線接頭位置螺栓，應(yīng)避免將其擰緊。通常情況下，可以適當擰緊，但是若外界環(huán)境溫度較高，可以適當擰松一些。具體如何控制松緊程度，要結(jié)合環(huán)境溫度變化。針對環(huán)境溫差較大的，除了要做好松緊調(diào)整外，還應(yīng)按照接觸電阻進行測定，遵照接觸電阻要求進行施壓。

4結(jié)語

綜上，日常生活中隨處可見低壓電氣設(shè)備，其實際質(zhì)量會對人們生活產(chǎn)生直接影響。現(xiàn)階段，國內(nèi)很多部門沒有認真管理低壓電氣設(shè)備發(fā)熱問題，實際工作期間，合理診斷并預(yù)防熱故障問題十分必要，為了減少低壓電氣設(shè)備熱故障產(chǎn)生，有必要做好防范處理工作，減少設(shè)備故障問題與實際維護成本，認真分析熱故障產(chǎn)生原因，及時采取故障防治措施，保證低壓電氣設(shè)備合理運行。

參考文獻：

[1]張加然，王宏偉，盧建慧.低壓電氣設(shè)備熱故障分析及對策[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（20）：9850-9851.

[2]崔景道，劉茜.低壓電氣設(shè)備產(chǎn)生熱故障的原因及其對策探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（7）：200-200.

[3]低壓電氣設(shè)備產(chǎn)生熱故障的原因及其對策探討[J].崔景道，劉茜.山東工業(yè)技術(shù).2015（07）.