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電氣設(shè)備故障原因簡析

作者:王長善  
評論: 更新日期:2011年05月15日

 1 環(huán)境條件引起的電氣故障

  對電氣設(shè)備運(yùn)行影響比較大的環(huán)境條件有溫度、濕度、空氣污染狀況以及大氣壓等。

  電氣設(shè)備在運(yùn)行中如果溫度過高或過低,超過允許極限值時,都可能產(chǎn)生電氣設(shè)備故障。溫度對電氣設(shè)備的影響主要有以下幾方面。

  1.1 對導(dǎo)體材料的影響

  溫度升高,金屬材料軟化,機(jī)械強(qiáng)度將明顯下降。如銅金屬材料長期工作溫度超過200 ℃時,機(jī)械強(qiáng)度明顯下降。鋁金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度也與溫度密切相關(guān),通常鋁的長期工作溫度不宜超過90 ℃,短時工作溫度不宜超過120 ℃。溫度過高,有機(jī)絕緣材料將會變脆老化,絕緣性能下降,甚至擊穿。

  1.2 對電接觸的影響

  電接觸不良是導(dǎo)致許多電氣設(shè)備故障的重要原因,而電接觸部分的溫度對電接觸的良好性影響極大。溫度過高,電接觸兩導(dǎo)體表面會劇烈氧化,接觸電阻明顯增加,造成導(dǎo)體及其附件(零部件)溫度升高,甚至可能使觸頭發(fā)生熔焊。由彈簧壓緊的觸頭,在溫度升高后,彈簧壓力降低,電接觸的穩(wěn)定性變差,容易造成電氣故障。

  2 設(shè)備運(yùn)行條件引起的電氣故障

  當(dāng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)與額定值差別較大,或設(shè)備本身的運(yùn)行工況(機(jī)械狀態(tài))與出廠工況差別較大,運(yùn)行條件和運(yùn)行工況對設(shè)備正常運(yùn)行狀況影響比較大,其中由于電流過大引起的電動力、電接觸不良、電網(wǎng)運(yùn)行工況變化(三相電源不對稱、三相負(fù)載不對稱、中性點(diǎn)偏移等)占的比例較大。

  2.1 電動力引起的電氣故障

  電動力與電流大小密切相關(guān)。在小電流情況下,電動力對電氣裝置的正常工作沒有什么影響,然而,在大電流情況下,尤其在短路電流作用下,所產(chǎn)生的電動力是很大的。因此,電氣裝置必須具備在短路電流作用下不致?lián)p壞高,電接觸兩導(dǎo)體表面會劇烈氧化,接觸電阻明顯增加,造成導(dǎo)體及其附件(零部件)溫度升高,甚至可能使觸頭發(fā)生熔焊。由彈簧壓緊的觸頭,在溫度升高后,彈簧壓力降低,電接觸的穩(wěn)定性變差,容易造成電氣故障。

  2 設(shè)備運(yùn)行條件引起的電氣故障

  當(dāng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)與額定值差別較大,或設(shè)備本身的運(yùn)行工況(機(jī)械狀態(tài))與出廠工況差別較大,運(yùn)行條件和運(yùn)行工況對設(shè)備正常運(yùn)行狀況影響比較大,其中由于電流過大引起的電動力、電接觸不良、電網(wǎng)運(yùn)行工況變化(三相電源不對稱、三相負(fù)載不對稱、中性點(diǎn)偏移等)占的比例較大。

  2.1 電動力引起的電氣故障

  電動力與電流大小密切相關(guān)。在小電流情況下,電動力對電氣裝置的正常工作沒有什么影響,然而,在大電流情況下,尤其在短路電流作用下,所產(chǎn)生的電動力是很大的。因此,電氣裝置必須具備在短路電流作用下不致?lián)p壞的穩(wěn)定性,這種穩(wěn)定性稱為電動穩(wěn)定性。超過了這種穩(wěn)定性,電氣裝置將會產(chǎn)生故障。因此在選擇設(shè)備參數(shù)時要進(jìn)行動穩(wěn)定校驗(yàn)。電動力所造成的電氣故障主要表現(xiàn)在以下幾方面。

  2.1.1 電動力可能使導(dǎo)體變形

  兩根或三根平行導(dǎo)體(如母線)在短路電流作用下,導(dǎo)體受到吸引力或排斥力。當(dāng)這種作用力超過某一程度時,就會使導(dǎo)體變形、接頭松脫、支撐固定件損壞等。電動力可能使隔離開關(guān)誤動作,當(dāng)流過隔離開關(guān)的電流很大(如短路)時,其電動力可能使隔離開關(guān)自動打開。而隔離開關(guān)一般沒有完善的滅弧裝置,不具備斷開短路故障的功能,因而這種自動打開屬于一種誤動作。在電弧作用下,觸頭可能被燒毀,甚至發(fā)生火災(zāi)。為了防止這類事故的發(fā)生,隔離開關(guān)的觸頭必須夾緊,不應(yīng)有松脫現(xiàn)象,必要時還應(yīng)設(shè)置聯(lián)鎖裝置。

  2.1.2 觸頭接觸處的收縮電動力可能使觸頭燒損

  通常,當(dāng)載流導(dǎo)體截面沿導(dǎo)體長度(軸向)發(fā)生變化時,在截面變小處會產(chǎn)生軸向電動力。這種電動力稱為收縮電動力。觸頭接觸處的電動力有使觸頭受到排斥的趨勢,也就是說,收縮電動力使觸頭接觸緊密程度變小,甚至斷開,使觸頭燒損。有時,也可利用導(dǎo)體形狀的改變而產(chǎn)生的電動力使觸頭壓緊。

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