电气设备热故障分析及对策

刘海波

摘要：电气设备故障是在设备运行中最常见的问题，在其中热故障占有很大的比例。本文通过对电气热故障的分析找出解决电气热故障的对策。

关键词：电器设备故障；具体分析；采取的对策

随着我国工业生产规模的不断增加，工业自动化水平不断提高，到目前为止，我国一些大中型企业的生产过程控制都实现了微机操作，工业自动化程度的提高不仅使人们摆脱了繁重的体力和脑力劳动，同时使人们从恶劣、危险的工作环境中解脱出来，而企业实现自动化的基础就是电器设备，因此电器设备在自动化生产过程中占有重要的地位，同时影响设备正常运行也是电器设备，其中电气设备的热故障占有很大的比例。

一.电气设备热故障来源

所有的电器设备与各种金属导体是密不可分的，如铁、铜、铝、银等，在各种金属导体中都存在一定的电阻，而金属导体的导电率与热量都有一定的联系，同时各种金属根据性质不同熔点也不同。当热量达到金属的熔点电器设备就会发生短路故障，将会影响设备的正常运转。

电器设备在安装时离不开金属线路与金属线路的连接或者金属线路与电器元件进行连接，这就不可避免的出现接头的问题，接头是电器设备发生事故最常见因素，在接头处无论处理的多么完美空气中的水分也会进入到接头的内部将金属进行氧化，时间一长接头之间的接触面积就会减小，随着接触面积的减小，流过接头的电流相应就会增加，产生的热量不断提高，当温度达到金属的熔点必然产生短路现象，一旦出现短路现象的发生，就会发生电器设备故障，严重的会造成火灾事故的发生。

所有的电器设备都由金属导体组成，在正常运行过程中金属内部都有电流通过，都存在一定的電压，由于所有的金属都存在一定电阻，由于电阻的作用就会产生热量，在允许的范围内电阻产生的热量是正常，电器设备不会出现故障，但设备在运行时负荷是在变化的，当设备负荷增大时，通过电器设备金属元件中电流相应就会提高，产生的热量就会增加，当增加到一定程度时导致电器设备的绝缘被击穿，将严重危及电器设备的正常运行和安全运行。

二.电气设备热故障的产生原因

根据焦耳定律，我们知道热量与电流的平方成正比，与电阻成正比，电流提高时热量就会增大，在实际生产中电流提高的主要原因是设备运行的负荷增加，产生超流现象，造成电器设备热量提高；电阻增大热量也会升高，电阻增大的主要原因是金属导体连接部位出现问题，如：紧固螺栓压不紧；金属导体连接处理不好；金属连接处积灰、接触面氧化等都会使接触面积减小，都会使金属导体的电阻增大，使电器设备产生的热量提高。

在导体与导体相连接时，由于接触不良或者接触面产生氧化时，就会产生热量，最终导致事故的发生，特别是两种不同的导体相连接，情况会更加严重。电器设备使用的输电缆由于面积小，会造成输电缆发热进而造成电气故障的发生。电器设备超负荷运行，导致电器设备发热，导致电气设备故障的发生。各类开关中的接触点由于金属中电阻的存在导致发热，最终造成电气故障的发生。环境介质换热性差或者产生的热量不能及时的排放掉最终导致电气故障的发生。

三.电气设备热故障的类型

一般把电气设备热故障分为两种类型：外部故障和内部故障。外部故障一般为局部过热，如各种导体的连接点的局部发热产生的故障；而内部故障是电气设备内部发热产生的，为稳定发热。

1.电气设备的外部故障

是指从外界直接可以看到的电气热故障，电气设备在运行过程中，都有电流通过，由于金属中电阻的存在就会产生热量，如输电电缆及电气设备中绝缘材料，都具有一定的耐热作用，但如果超负荷运行产生的热量超过设计的允许值，经过长期运行后，绝缘就会发生老化现象，当热量达到一定程度时在薄弱环节就会发生起火现象，或者相间绝缘遭到破坏造成相间短路造成电器热故障的发生。还有一些电气设备长期暴露在空气中，由于各种接头氧化、接触不良、处理不当、灰尘太多不及时的吹扫等原因非常容易出现电气设备的外故障。

2.电气设备的内故障

是指包含在绝缘内部或者设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质老化引起的热故障。具体有以下几方面电气设备故障。

2.1电气设备内部的各种连接接触不良引发的热故障，比如：高压电气内部各种接头接触不良、处理不当等；断路器接触不良和高压釜电缆出现鼻端连接问题。

2.2介质耗损增大发生的电气热故障。此故障一般发生在以油为绝缘材料的电气设备中，主要原因是绝缘老化或者进水受潮等都会因介质损耗增加产生热量。

2.3绝缘老化、出现裸露和脱落等引发的热故障。此故障一般发生在高压电气设备中因绝缘材料不合格或者绝缘老化造成局部发热而引发的电器热故障。

2.4以油为绝缘材料的电气由于缺油造成的电器热故障。此类故障一般发生在油浸高压电气设备由于漏油使油位降低，造成绝缘性能降低，严重者会出现油面放电，引发电器热故障的发生。

四、对电气热故障采取的措施

1、对运行的电气设备加强巡检，及时发现问题，及时解决问题

电气设备的热故障的发生一般是可以避免的，主要是早期发现，比如电气设备在运行时，巡检人员一方面可以用测温仪去测量电气设备，如果电气设备超温，应该马上采取措施，如降低设备运行负荷或者采用外冷处理（一般用风扇吹）进行及时处理；另一方面巡检人员对运行的电气设备检查电流和电压，如果电气设备超流应马上对电气设备进行检查并及时的处理。因此用电企业要制定电气设备定期检查制度，检查人员要按时进行检查，防止出现电气设备热故障的发生。

2、加强电气设备在制作过程中的制作质量

在电气设备过程中要对各种接头、端子、压紧螺栓等工序进行严格的质量检查，及时发现问题，防止电气设备出现设备质量问题；对采用油绝缘的电气设备对壳体的质量要进行严格的检查，同时要保证设备壳体的质量，防止壳体漏油事故的发生。

3、提高检修质量

3.1检修时对电气设备连接的金属接线头要严格进行检查，一旦出现接头被氧化、接触面积减小或者积灰等现象，应马上进行处理。

3.2在检修时，对重新接线的电气设备，一定要按照国家相关标准进行作业，如接线端子在作业时，一定按照国家标准，将电缆金属线全部的装入线鼻子中，并用压线钳子压紧。紧固螺栓不能压的太紧，压到与垫片的面积相近最佳等；接头要用锉刀将其锉平整，防止出现毛刺。

结束语：电气设备的热故障的发生不仅会造成企业的停车事故，同时还会导致人身伤亡事件的发生，因此作为用电企业来讲，一定要加强对电气设备的管理，将电气设备热故障的发生率降低到最低点。总之只有做好各方面的工作才能减少热故障的发生。

参考文件：

【1】任聪；；电气设备安全运行管理和养护[J]；无线互联科技；2011年04期

【2】王晓照；；浅谈电气设备在各种环境下的技术安全[J]；中国城市经济；2011年11期

【3】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）