对电气设备热故障相关问题的探讨

陈海洋　周春春　顾冬铭

【摘 要】随着我国社会经济飞速的发展，电气设备在生产生活中的使用量在急剧增加。在电气设备使用过程中，发生故障导致设备停电或损坏事故的问题日益引起人们重视。而在发生的故障当中，热故障无疑是发生频繁，对电气设备运行安全稳定性影响最大的重要因素之一。因此，必须重视电气设备发热问题，研究其发生原因，并通过分析电气发热相关影响因素，及早发现可能出现的问题，对已产生问题有效处理，从而有效降低电气设备发生事故的机率。

【关键词】电气设备；热故障；原因；预防策略；处理措施

随着电气设备在日常生产、生活中应用越来越广泛，确保电气设备的安全性和稳定性无疑成为摆在人们面前的重要课题。热故障作为电气设备最为常见的故障之一，只有及时捕捉并消除电气设备中存在的热隐患，才能为电气系统运行安全提供支撑，才能有效避免重大电气事故的发生，也才能真正提升电气设备运行的安全性创造有利条件。

1.电气设备发热探因及热故障概念

在电气设备中连接点无疑是非常重要的关键点之一，它是不同电气设备或电气设和电缆间的电气连接部位。可以说，连接点过热一直是困扰电气设备安全稳定性的老问题，电气设备常常会因为过热而导致故障的发生，这不仅会造成电气设备停机，还会对设备的稳定性带来一定隐患。因此，加强电气设备的管理，避免或减少电气设备热故障的发生成为一个不容忽视的问题，值得引起相关人员的足够重视与深入探究。

1.1电气设备发热的原因探析

在正常运行时，电气设备会因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。而这些最终基本上均转换为热能，其中的一部分热能更会直接导致电气设备温度的升高。

电气设备还可能因为外部条件而发生温度上升的现象。当电气设备表面污秽，或是因机械力作用而致外绝缘性能下降时，电气设备就有可能出现发热问题，而当电气设备长时间暴露于外环境时，金属导体表面若受到化学腐蚀，或热胀冷缩引发接触不良故障时，如电气线路触点、接头部分螺丝松动等均会形成较大的接触电阻，这时也会导致电气设备出现发热现象。

1.2电气设备热故障的概念

通常可将电气设备热故障分为内部故障与外部故障两类。电气设备内部故障通常是指因被封闭在固体绝缘、油绝缘和设备机壳内部的电气回路发生故障或绝缘介质劣化而引起的故障；电气设备的外部故障则是指：由于长时间暴露于空气当中，电气设备中的裸电气接头会因接触不良而产生热故障。由以上概念可知内部故障明显要比外部故障要复杂，但只要以电气设备内部结构和运行状态为依据，认真分析金属导电回路、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，就能够准确判断出电气设备的不同内部故障原因。

2.预防产生电气设备热故障的有效策略

2.1加强电气设备的巡视、检查工作

巡回检查是及时发现电气设备发生热故障的有效方法，只有不断提高、改进电气设备巡视检查的有效方法，才能使巡回检查工作作用有效发挥。对于企业而言，运行中的电气设备，运行值班人员应定期进行巡视检查，尤其要注意设备连接头的发热状况。

有些连接点过热通过观察就可以确定，比如运行中连接点过热会失去金属光泽，当导体连接点附近涂的色漆颜色加深等时，必须按照相关规定仔细、认真地予以检查，才能发现各种设备隐患或故障，才能及时有效地予以处理，从而规避电气设备热故障的发生。当然，除了采取周期性巡检措施外，还应当以电气设备的不同特点与运行方式为依据，对设备负荷情况、使用环境等自然条件进行巡查，以最大限度避免设备过热现象的发生。

2.2加强电气设备检修的质量

2.2.1保证电气设备金具的质量

电气设备的母线及线夹金具应选择载流量和动热稳定性高的优质产生。例如：若使用的铜铝搭接接头质量存在问题，电气设备连接部位在运行中就会因过热虚接而发生短路故障。因此，应积极采用合格的，经过先进铜、铝扩散焊接工艺处理的铜铝过渡产品，以确保电气设备运行稳定性和安全性。

2.2.2采取有效的防氧化措施

设备接头的接触表面要进行防氧化处理，并尽量采用电力复合脂，即导电膏替代传统凡士林常规防氧处理措施。

2.2.3接触面的有效处理

接头接触面的正确处理也是避免热故障发生的有效措施。可对接头接触面不平的部位进行处理，使接触面保持平整光洁，但此过程应注意母线加工后截面的减少值：铜质不应超过原截面3%；铝质则不宜超过原截面的5%。

2.2.4紧固压力控制

应纠正部分检修人员接头连接的错误认识，要知道连接螺栓并非拧的愈紧愈好。因为铝质母线弹性系数小，在螺母压力达到某个临界压力值时，如果材料强度较差，继续增加不当压力，就可能造成接触面部分变形隆起，反而减少了接触面积，使接触电阻增大。因此在对螺栓进行紧固时，切忌拧得过紧，而应用力矩板手按合理压力进行紧固，以免压力过大。

3.电气设备热故障维修原则

3.1要了解电气设备热故障发生特点

当电气设备发生热故障时，应先了解故障的前后经过及表现。技术人员必须对设备的结构特点，电路原理有充分的了解，方可进行维修。

3.2应进行合理的常规检查

对于电气设备故障维修之前，务必进行检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。在对设备进行拆卸过程中，必须严格遵守维修守则，确保维修工作的精细化操作。

3.3选取正确的处理方案

对于发生热故障的电气设备，不同的情况所采取的处理方案也应有所不同。只有采取结合实际情况具体问题具体分析的原则，才能有效、快速地排除故障，恢复电气设备的正常运行。

3.4尽量采用最先进的技术手段

随着当前各种电气设备检测技术日趋成熟，在进行热故障排除与检修过程中，就需要应用当前成熟可靠的技术手段，避免检测过程中出现失误的可能。

4.电气设备热故障类型及处理措施

4.1绝缘层缺陷短路

导体绝缘层因磨损、受潮、腐蚀和老化等会失去绝缘能力；设备导体支持绝缘物损坏或绝缘材料脱落；绝缘导线在外力作用下损伤等原因，均可能发生电气设备短路事故。

应对措施是：布置设备和线路时应使其免受机械损伤，并应防尘、防腐、防潮和防晒、防风雨装置；配备双电源供电以预防突然停电导致的绝缘损伤。此外，各种电气设备的金属外壳，都应按有关规程规定予以可靠接地或接零。

4.2导线升温

电气设备规格选择过小，容量小于负荷的实际容量；导线截面选择过细，与负荷电流值不相适应；负荷突然增大，如电机拖动的设备缺少润滑油、破损严重、传动机构卡死等原因均会引起导线升温问题。因此，应选用正确的保护和信号装置并合理整定，确保电气设备和线路在严重过负荷或故障情况下，能够准确、及时、可靠地切除故障设备与线路，或发出警报信息。

4.3电火花、电弧的产生

导线绝缘损坏或导线断裂引起短路，从而在故障点会产生强烈的电弧；导体接头松动，引起接触电阻过大，当有大电流通过时便会产生火花与电弧；误操作或违反安全规程也可能产生电火花、电弧。因此，应将正常运行的电气设备设置在没有火灾危险的场所，对必须设置在接近火源场所的，也应采用无延燃性外被层电缆或无延性护套绝缘导线进行有效预防。

5.结语

随着电气设备运行数量的不断增加，作为影响电力设备安全、稳定运行的主要原因，热故障越来越引起人们的重视。必须在正确认识的基础上，采取有效措施，及时发现和预防电气设备热故障，为电气设备稳定运行提供有力支撑。

【参考文献】

[1]蓝雄光.低压电气设备热故障分析及对策[J].科技资讯，2012（6）.

[2]梁璇.电气设备热故障原因分析及处理措施[J].能源与节能，2012（11）.