低压电气设备发热故障与处理分析

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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低压电气设备发热故障与处理分析

游保华韩东孝

青海百河铝业有限责任公司青海811600

摘要:经济的增长促进电气设备在更大范围内被使用,特别是在电力资源成为社会重要资源的当今时代,电力设备的安全性和可靠性受到社会的关注和重视。其中,低压电器设备在运行的过程中,很容易因为长时间使用而出现发热的状况,进而加大故障引发风险。本文在对低压电器设备的发热故障进行分类的基础上,分析了低压电器设备发热故障的原因,最后,就如何处理发热故障提出几点建议,为低压电器设备的使用和维修人员的维修工作提供借鉴,提升低压电器设备的安全性能。

关键词:低压;电气设备;发热故障;处理分析

引言:低压电气设备被广泛应用于社会生产的方方面面,但是受到技术条件有限的影响,设备在使用的过程中,常常会出现发热的状况,一旦积累到了一定的热量,就很有可能造成机械故障,导致电气设备停止作业。在这样的背景下,对低压电器设备的发热故障及处理对策进行分析,就具有十分重要的理论和现实意义。

一.低压电器设备发热故障分类

1、根据发热位置

一方面,低压电器设备的内部会由于内部元件过多而出现发热故障。具体来讲,其出现故障的原因是,实际上,与高压输电设备相比,低压输电设备需要更多的内部元件,用以支撑电力的供应和设备的持续运行,而我们知道,各电流在元件之间流动,也就意味着元件数量越多,其产生的电阻也就越大,所以就会进而引发设备发热。另一方面,有些设备的散热性能比较差,尤其是有些低压电器设备使用的外部材料比较厚重,所以内部产生的热量迟迟无法被散发出去,也就导致设备出现发热故障。但是理论上来讲,低压电器设备的设计人员在设计之初,都是经过反复测试之后才投入市场的,由设备外部因素导致的发热故障是比较小的,但是一些对设备不够了解的用户,在使用低压电气设备时,针对设备出现的故障,无法及时进行维修,长此以往,就会造成设备绝缘能力下降。

2、根据发热原因

低压电器设备发热的主要原因有三种,第一种是电流热效应过大;第二种是电压热效应过大;最后就是漏磁效应等。具体来说,首先,电流热效应指的是,由元件过多造成的电流增大,增加了低压电器设备出现发热故障的风险;电压热效应过大则是由设备老化造成的,比如说,有些设备由于长期得不到维护,就会出现返潮和密封性差等问题,这些问题会导致低压电器设备的绝缘性能下降,不仅会加大低压电器设备的能量耗损,还会导致设备发热;最后,设备漏磁和非正常状态运行都会加大电气设备出现发热故障的风险。

二、低压电器设备发热故障的主要原因

1、设备老化

随着技术的发展,电气设备的更新速度越来越快,新的电气设备层出不穷,与采用旧技术设计的电气设备相比,新的电气设备在安全性能和耐久性上都要更强一些。而老化的设备由于伴随着接触不良等问题,在使用的过程中,设备的各个部分都会因此而受到影响,所以加剧电气设备的发热效应。

2、接触面氧化严重

为了保障低压电器设备的安全性能,低压电器设备的发热点上设有厚度不同的两层氧化膜,一旦氧化膜的氧化问题比较严重,就会造成电气设备出现发热现象。

3、线路腐蚀

低压电器设备的运行需要在相对干燥的环境下进行,尤其不能受潮,但是在实际的生产和设备的使用过程中,无论是企业还是个人都无法保障设备不受到腐蚀。一旦设备处于非中性蒸汽中,不仅会造成电气设备的腐蚀,最重要的是,这些气体会腐蚀到设备的电线,造成过大的电阻,进而引发设备故障。此外,设备发热又会加剧蒸汽对设备的腐蚀速度,使得这种现象成为死循环,最终可能会直接导致设备的直接故障。

4、设备负荷过大

任何设备在使用的过程中,都会出现不同程度的故障损耗,随着使用年限的增多,设备所能够负荷的能量会越来越小,但是企业为了维持生产,还要继续使用低压电器设备,在这样的情况下,设备就会由于负荷过大而出现发热的情况,而且时间越久,其能够负荷的电流值就会越小。

5、设备安装和维修工作不到位

一方面,在企业购进低压电器设备之初,要进行设备安装工作,但是许多企业的设备安装人员专业水平有限,不能根据相应的安装标准来安装设备,在安装低压电器设备的时候,对接头的零件无法进行科学安装,就会降低设备的安全性能,也就影响到设备的耐久性;另一方面,即使与高压电气设备相比,低压电气设备的安全性要更高一些,但是,低压电气设备的电力系统分布比较复杂,而且存在死角,所以需要企业配备专业的设备维修人员对设备进行定期检查,一旦发现设备存在故障,要及时更换零件维修设备,但是在实际的生产中,许多企业对设备的维修工作不到位,或者是由于成本有限的因素,无法聘请专业的维修人员检查设备,长此以往就会造成设备出现各种故障,其中就包括发热故障。

三、发热故障应对措施

1、合理规划线路负载。

降低发热故障率,应当在电力系统设计时,参照当前的用电负荷并考虑一定的未来负荷增量来设计,避免在负荷增加时,电流热效应增加较大,引起线路故障。

2、严格控制材料质量

选择材料时,严格管控材料质量,母线及设备线夹材料优先选用高质量产品,电缆直径根据设计值进行选用。

3、防止表面积尘

对于闸刀等关键部位,应及时除尘,防止堆积的灰尘在导电膏表面发生硬化,增加接触电阻,引起发热;此外,还应按照相关要求,在闸刀非导电的部位涂抹二硫化钼,以防止积尘硬化现象。

4、防止线路氧化

对线路接头进行防氧化处理,将接头进行磨平和去毛刺处理,并在接头表面涂一定厚度(0.7-1mm)的导电膏,在接头处采用紧固螺栓。紧固螺栓在使用时,其紧固压力应当在一定范围内,避免一味的增大紧固压力,防止由于压力过大而引起接头处铝质母线的隆起导致的接触面积减小和接触电阻增加;对于已经发现的接触位置氧化情况,企业必须及时采用砂纸对其进行光整处理后,还可以通过涂抹导电膏的方式,最好还要在两个接触点之间增加铜垫片,或者直接更换新的紧固件,以防故障再次发生。

5、及时检修

定期对电气设备进行检修和大修,对于重要设备的大修必须进行,以防止设备出现腐蚀、锈蚀等缺陷,通过定期的检修来提高设备的使用寿命;对隔离开关进行适当的增容,满足逐渐增加的用电负荷;对于出现问题的设备和元器件,及时更换。

6、采用高科技辅助检修

红外检测技术针对发热引起的故障检测效果较好,针对性较高,由于这种技术通过红外成像可以快速定位故障位置以及故障严重程度,也就能够为低压电气设备快速检修提供重要的技术支撑。

7、充分利用红外检测技术和安装温度传感器等方式检修设备

对于中高端成套设备的热故障定位及检修,一方面可以利用红外检测技术进行检测,这种方法的不足之处在于对封闭的设备内部热故障的热成像不够准确,定位不精确;另一方面,还可以利用厂家预留的传感器安装位置或在故障易发位置安装较高灵敏度的温度传感器,并设置报警阈值,以便及时发现内部热故障并准确定位。

结语:综上所述,低压电气设备的使用的过程中,会受到电阻、电流过大和维修不到位的影响,而出现不同程度的发热故障,这就需要企业在科学的指导下进行设备安装,保障设备在干燥的环境下运行而防止电线不受到腐蚀,采用高新科技辅助检查和维修低压电器设备,这样才能保证设备的安全性能和耐久性,保障企业的安全生产。

参考文献:

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[3]姚福申.电气设备热故障及其红外诊断分析[M].武汉:湖北人民出版社,2009.