电气设备热故障原因与解决对策

电气设备热故障原因与解决对策

随着社会经济的日益发展，电气设备的使用量也急剧增加，电气设备为保证人们正常的日常生活起到了重要作用。电气设备在使用中经常会因为热故障而导致设备停止运行以及一些损坏事故，热故障的频繁发生对电气设备运行的安全稳定性造成了极大的隐患。本文中主要通过对电气设备发热原因和热故障的分析，提出对热故障的相应解决对策。
 
1 电气设备发热原因及热故障
　　
连接点是电气设备非常重要的一个关键点，它是电气设备之间以及电气设备与母线或者电缆之间的电气连接部位。连接点过热一直电力系统的老问题，电力企业的电气设备往往因为过热而发生故障，造成电气设备停机事故。随着用设备荷的不断增加，用户对供电稳定性的要求越来越高，因此电气设备的缺陷管理成为一个不可忽略的问题，值得我们引起足够的重视。
　　
1.1 电气设备发热原因
　　
电气设备在正常运转时，会因为电流通过电气设备内部导体和线圈产生电阻损耗以及导体内部的电子流动而产生热量。由于电磁场的作用，在铁磁体内部会产生涡流和磁滞损耗，在绝缘体内会产生相应的介质损耗。但是磁滞损耗和介质损耗最终都基本上转换成热能，这些热能中的一部分会直接使电气设备的温度升高。

电气设备还会由于外部条件而导致温度上升，当电气设备表面污秽或者有机械力作用造成外绝缘性能下降时，其发热功率取决于外绝缘的泄漏电流和绝缘电阻。当电气设备长时间暴露在外环境中时，金属导体表面受化学腐蚀和热胀冷缩导致导体连接部分发生接触不良故障，如电气线路触点、接头部分螺丝松动等形成很大的接触电阻，这是其发热功率取决通过电气设备的电流与接触电阻的大小。
　　
1.2 电气设备热故障
　　
电气设备的热故障可以分成内部故障和外部故障。电气设备的内部故障是指由于被封闭在固体绝缘、油绝缘和设备机壳内部的电气回路故障和绝缘介质劣化所引起的故障。电气设备的外部故障是指电气设备中由于长时间暴露在大气中的裸电气接头因为接触不良而引起的热故障。

很明显内部故障要比外部故障复杂的多，但是只要根据电气设备的内部结构和运行状态，分析金属导电回路、绝缘介质和气体等引起的传导、对流以及电气设备的温度分布热像图，就能够对电气设备的各种内部故障做出判断。
　　
2 预防电气设备热故障的对策
　　
2.1 加强电气设备的巡视检查
　　
巡视检查是及时发现电气设备过热的有效手段，拥有大型电气设备的企业公司都对巡视检查制定了具体的方法方案，对工作人员的巡视路线和巡视次数都做出了详细的规定。对于一些正在运行的电气设备，工作人员要定时查看连接头的发热情况。连接头的发热情况可以通过仔细的观察来进行确定，过热的连接头会失去金属特有的光泽，导体上的连接点的色漆颜色会加深等。

工作人员在对电气设备进行巡视时，必须要按照规定的要求认真仔细的检查才能发现并且确认电气设备的过热现象，避免热故障的发生。除了定期性的巡视外，还应该对电气设备的运行方式和自然环境进行巡视，例如在南方炎热的夏季就是一个要频繁巡视电气设备过热的时候。
　　
2.2 加强电气设备的检修质量
　　
1）金具质量。电气设备的母线和设备线夹金具要根据需要选择优质的产品，产品的载流量和动热稳定性要能够符合设计的要求。许多工厂都曾经发生过因电动机开关负荷侧母线排与静触头连接部位运行中过热虚接而造成短路故障，后期检修才查出是铜铝搭接接头存在严重的质量问题，铜铝接头的制造厂对产品没有进行严格的检查；

2）接头接触面处理。电气设备要求接头的接触面平整，接触面严重不平的接头容易导致接触不良等现象。工作人员应该要利用锉刀等工具把接触面严重不平的突出点和毛刺锉平，保证接触面平整光滑，但是这些操作中要注意母线加工后的截面减少值，一般要求铜质不超过圆截面的3%，铝质不超过5%；

3）防氧化处理。电气设备的接头由于长期是出于裸露的状态，因此必须要进行一定的防氧化处理。传统老式的凡士林已经被淘汰了，应该优先使用电力复合脂（导电膏）；

4）紧固压力控制。有些检修人员在接头的连接上存在错误的操作，部分人认为连接螺栓拧的越紧越好，其实这是不正确的。电气设备中铝质的母线弹性系数小，当螺母承受的压力达到其临界压力值时，会因为材料的强度和压力问题导致接触面部分变形隆起，使接触面积减少，接触电阻增大。所以在进行螺栓固定时，不要把螺栓过分的拧紧，只要用弹簧垫圈压平就可以了，必要时还可以应用力矩扳手进行紧固，防止螺母压力超过临界值；

5）工艺程序。连接点的安装并非任意的，制定规范的连接点安装技术程序是非常重要的，我们可以根据连接点过热的不同类型来制定具体的工艺程序，在进行连接点安装时就必须要严格按照程序进行。

连接点若没有按照规范的程序进行安装容易造成过热现象，某工厂的水泵多次出现缆头过热现象，检修人员打开水泵的接线盒时发现三相引线缆头有不同程度的绝缘损坏。在对热源头进行分析时发现主要的原因是主绝缘压制做缆头时没有按工艺标准进行操作。在制作缆头时，引线的主绝缘与接线端子绝缘应该成铅笔头状，并且要用细砂纸打磨光滑才能保证缆头主绝缘不回缩。

3 红外线检测技术
　　
红外线检测技术是一种高科技在线监测技术，它包含了计算机技术、图像处理技术和光电成像技术，能够接收设备发出的红外辐射，并且在经图像技术后形成的热像图显示在荧光屏上，通过分析热像图就可以准确的判断设备表面的温度分布情况，在进行电气设备检修时具有准确、实时和快速等优点。
　　
红外线检测技术能够对电气设备的故障缺陷和绝缘性能做出准确的预测，使电气设备从预防性实验维修飞跃到预知状态维修，红外线检测技术也代表了现代电力企业发展的方向。红外线检测技术在国内外受到普遍的重视和快速的发展，电力企业利用红外状态检测和诊断技术远距离、不接触、不取样和准确快速的优点，实现了实时检测和诊断电气设备的大部分热故障。应用红外线检测技术可以有效提高电气设备的可靠性，对电气设备运行的经济效益和降低维修成本都有重大的作用，红外线检测技术在现今的设备检修领域已经不可缺少。
　　
红外温度记录法是红外线检测技术在电气设备中应用最多的方法。利用红外温度记录法可以实现对电气设备的无损探测、检测设备性能和运行状态，热像仪可以在一定的距离内实时检测出发热点的温度，并且制作出设备的温度梯度热像图，具有较高的灵敏度，可以在设备现场使用。
　　
4 结论
　　
电气设备热故障在电气缺陷管理中已经成为一个突出问题，因此对电气设备的热故障进行预防和积极解决显得尤为重要。红外线检测技术对于电气设备的热故障处理具有重要的意义，它不仅可以准确的检测设备的热故障，做到防范于未然，还可以有效降低设备的维修费用，其优点和重要性是显而易见的。总之只有做好各方面的工作才能减少热故障的发生。
　　
参考文献
[1]姚福申.电气设备热故障及其红外诊断分析[M].湖北人民出版社，2009.
[2]李晓辉，方振平.电气设备热故障分析及对策[J].中国西部科技，2008(27).