电气设备热故障的分析及对策

连广东

摘 要：文章对电气企业的电气设备热故障产生的原因进行分析，根据各电气企业内电气设备的热故障调查与研究结果，将电气设备的故障分为两大主要类型。并根据电气设备的热故障原因提出了相应的解决措施。希望以此次研究的结果促进我国电气企业电气设备热故障问题的顺利解决，使我国的电气企业可以实现可持续发展。

关键词：电力设备；热故障；解决措施

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）21-0108-01

近年来，随我国电力系统的迅猛发展，一、二次设备新型设备（一次设备是指可以直接生产和输送电能的设备；二次设备是指对一次设备进行监察测量从而可以对其控制和保护的设备）的推广应用和更新换代，变电设备本身性能的可靠程度逐步提高，小型变电站正逐步向操作自动化发展。虽然我国的电力系统实力在不断的增强，水平在不断地提高，但是，在近几年的调查分析与统计工作结果当中却发现，我国的电力设备发生热故障的频率正在升高，次数也在增加，这样的现实情况严重影响了我国电力设备的安全性能指数，也影响了我国电力企业的正常生产经营活动，不能为国家提高安全可靠的供电服务。电力设备的热故障因此而成为了一个值得社会各界关注的热点问题，也成为了许多相关学者的重要研究课题。电力设备的热故障不仅会影响电力设备的正常运行，还会使电气设备出现绝缘热击穿和导体的某些连接部位的热变形问题，严重的会出现熔焊现象。因此，电气设备的热故障十分具有研究与分析的价值。

1 电气设备热故障的危害

①电气设备中的绝缘性能减弱。在电气设备的绝缘性能方面，导体和电器绝缘的耐热性是影响其性能强弱的主要因素。绝缘材料在电气设备的运营过程当中所能承受的最高的温度决定着电气设备中导体所允许的电流和电气设备的额定功率。对于绝缘材料的耐热性，可以用绝缘材料的最高耐热温度来衡量。上面所提到的绝缘材料的耐热温度，在某种程度上来说，就是指绝缘材料在不使绝缘材料的机械性能和电气性能的情况下所能降低的温度的最大值。而电气设备的热故障会使得电气设备当中的绝缘材料的绝缘性能下降，影响电气设备的正常工作水平，减少电气设备的正常使用寿命。

②使电气设备的机械强度变小。电气设备主要是由金属材料制成的，而每种金属材料都有一个可承受的最高温度。当电气设备长时间工作之后，其温度达到一定的极限值之后，构成电气设备的金属材料的机械性能就会变弱。而金属材料的机械强度下降之后，最终会导致金属材料的机械性能消失，使电气设备的零部件发生变形和损坏。

③使导体抵触部分的性能变弱。电气设备发生热故障的时候，过高的温度会使得导体接触面发生氧化反应，氧化反应一旦发生，导体的接触面就会出现一层氧化薄层，这样一来，导体接触面的外层就意外增加了一定量的接触电阻。而更加糟糕的是随着导体接触部分温度的增加，氧化速度也会变快，导体接触部分的有关金属弹性元件的性能就会下降，再一次增加导体接触部分的电阻。周而复始，形成一个恶性循环，随着时间的推移，温度的增加，导体接触部分的性能完全被破坏，电气设备的正常工作将会受到严重的影响。

2 电气设备发生热故障的原因

电气设备发生热故障的现象一直存在于电气企业当中，是我国电力系统中的一个存在时间较长，解决难度较大的问题。电气设备的热故障严重影响着电气设备的正常工作，还会导致安全事故。因此，分析我国电气设备发生热故障的原因就很有必要。

电气设备在正常运行的情况下，因为电流和电压的共同作用，产生电阻损耗发热现象和各种介质损耗发热的现象是很正常的。而正是这些在允许范围之内的发散热量给电气设备的正常运行带来了很大的损害。根据相关的电学知识的分析得知，造成电力设备发生热故障的主要因素是电流和电阻。电气设备在运行过程当中会因为短路而导致电流增大，导体接触部分的关键压力元件的压力不紧和导体连接部分的接触面粗糙，导体接触面的氧化层的产生会使得电路中的电阻增大。这都会对电气设备的正常运行产生影响。

3 电气设备热故障的解决对策

①加强电流接触面电阻的测量与控制。每一个接触面都有其能够承受的最大的电阻值，也有相应的最适合的电阻值，而电气设备当中的发热都是由接触面的电阻增大而诱发的。因此，在电力企业的正常生产工作当中，一定要加强对接触面电阻的测量与控制。通过对接触面电阻值的测量可以很好的防止电气设备热故障的发生。在接触面电阻的测量与控制工作当中，应该尽最大努力使用较大的电流来测量接触面的电阻值。电流接触面的接触电阻一般来讲数值很小，其单位一般为微安。如果在接触面电阻的测量工作当上，施加的电流量太小，电阻的测量结果误差会增大。如果在工作当中，有大的电流经过接触面，实际情况会与测量的情况完全不一样。因此，要想控制电气设备的热故障发生频率，就要加强对电流接触面的电阻值测量工作，并且在测量工作当中，选择较大电流。

②加强热故障高发期的预防工作。电气设备的工作在一年四季中不曾停歇，所以电气设备中的各个部件都会在春夏秋冬的交替中经历热胀冷缩过程。因为，不同的电气设备的不同零部件的基本性能不同，对于冷热交替的承受能力也就不同。冷热交替的变化会使得某些零部件的压紧力减少，从而增加热故障发生的机率，电气设备的热故障的发生具有季节性正是由此而来。另外一个原因就是，如果发热与散热能够实现平衡，电气设备就不会发生热故障。散热的条件好，那么电气设备内的热量就会发散出去，电气设备不会出现发热的现象。如果在夏季那样温度较高的季节，散热条件不好，电气设备的基本温度本身就很高，再加上电气设备工作过程中产生的热量，其温度很容易超过电气设备所能承受的范围。所以，在这样的情况下，加强电气设备的散热条件就成了预防电气设力热故障的有效措施。比如，可以在电气设备较多的车间安装排风设备或者安装空调，降低车间内的整体温度，为电气设备降温。另外，在持续高温的夏天，要加强对电气设备的定期检查工作，对电气设备中存在的安全隐患进行即使解决，预防电气设备的热故障发生。

4 结 语

电气设备热故障已经成为影响电气设备正常工作的主要因素之一，在电气设备的管理工作中占有越来越重要的地位。所以，各电气企业在日常的生产活动中，一定要注意电气设备的保养与定期检查工作，为电力设备创造良好的散热环境，避免因电力设备热故障而导致停机、停产的严重后果，实现电力企业的平稳有序发展。

参考文献：

[1] 陈慈萱，马志瀛.高压电器[M].北京：水利电力出版社，1985.

[2] 霍晓东.电力工程标准规范实用全书[M].北京：中国广播电视出版社，2000.

[3] 刘英肖.电气设备红外诊断技术及应用探讨[J].华北电力技术，2001，（9）.