电气设备对环境的适应性

温度湿度对电气设备的影响温度湿度对电气设备的影响 近年来由于温室效应 气温逐年上升 大气环境因素逐步变差 诸如 高温 高湿等多 变气候 使室内配电设施面临的威胁越来越明显 在电气运行时空气的温湿度对电气设备 安全运行就会产生很多的影响 对于长期从事电气工作的人来说 很容易认识到这样的规律 配电设备突发事故往往 发生在夜深人静的时候 机电设备的故障多发季节在潮湿的春季 气温骤变 骤然降低或 升高 的季节交换时节 往往也容易使电气设备发生故障 在这些时节里 设备运行管理 人员 更加关注设备的安全性能 加强了现场工作人员的实时监测能力 及时排除设备运 行中的异常情况 保障现场工作人员的生命安全 对电设施系统的安全运行有着极其重大 的意义 一 温湿度产生的现象 产生以上现象的主要原因是湿度与温度 首先让我们回顾一下空气的物理性质 我们 知道 上海地区属于暖温区 温度范围 5 35 日温差 10 相对湿度 相对环境温度 20 5 月平均值 75 海拔高度 5m 空气的吸湿能力随温度的 变化而改变的 温度越高 空气的吸湿能力越大 温度越低 空气的吸湿能力越弱 所以 由于白天温度升高 空气吸收水分 到夜间 由于温度降低 空气释放水分 使得空气的 相对湿度增大 例如夏季 当地气象台预报 一天内的相对湿度 多为 65 95 以上 空 气的最大湿度应当发生在夜间温度最低的时候 然而 我们又知道 电器设备要求的相对 湿度不能超过 90 25 及以下 由此可见 在夜里设备发生事故 湿度过高是产生设备 事故的主要因素 过去 很多人认为是由于深夜 负载减轻 电压升高的缘故 现在看来 是不成立的 因为现代电力系统的自动化程度很高 电压总是稳定的 所以在电气工程中 当相对湿度大于 80 时 则称为高湿 二 温湿度对电气设备的影响 1 湿度过高 降低电气设备的绝缘强度 一方面湿度过高 使空气的绝缘性能降低 开关设备中很多地方是靠空气间隙绝缘的 另一方面空气中的水分附着在绝缘材料表面 使电气设备的绝缘电阻降低 特别是使用年限较长的设备 由于内部有积尘吸附水分 潮 湿程度将更严重 绝缘电阻更低 设备的泄露电流大大增加 甚至造成绝缘击穿 产生事 故 2 湿度与霉菌 潮湿的空气有利于霉菌的生长 实践表明当温度为 25 30 度 相对 湿度为 75 95 时 是霉菌生长的良好条件 所以 如果通风不好将会加快霉菌的生长速 度 霉菌中含有大量的水分 使设备的绝缘性能将大大降低 对一些多孔的绝缘材料 霉 菌根部还能深入到材料的内部 造成绝缘击穿 霉菌的代谢过程中所分泌出的酸性物质与 绝缘材料相互作用 使设备绝缘性能下降 3 湿度与金属锈蚀 潮湿空气将使电力设备中的导电金属 导磁硅钢片 以及金属外 壳锈蚀 将降低设备的性能和使用寿命 甚至造成电气故障 4 温度过高的影响 设备由于内部损耗使设备具有一定的温度 如果周围环境温度过 高 或空气流动性差 使设备的热量不能及时散开 将会使设备由于过热跳闸 甚至烧坏 设备 配电箱内的电子产品如剩余电流动作保护器 电子型计量表 在高温下运行时就会严 重影响到产品的使用寿命 还会影响到保护器性能的稳定性和动作的可靠性以及计量的准确 性 在高温下运行的无功补偿电容器 熔断器也会缩短寿命 5 对导体材料的影响 温度升高 金属材料软化 机械强度将明显下降 如铜金属材 料长期工作温度超过 200 时 机械强度明显下降 铝金属材料的机械强度也与温度密切 相关 通常铝的长期工作温度不宜超过 90 短时工作温度不宜超过 120 温度过高 有机绝缘材料将会变脆老化 绝缘性能下降 甚至击穿 6 对电接触的影响 电接触不良是导致许多电气设备故障的重要原因 而电接触部分 的温度对电接触的良好性影响极大 温度过高 电接触两导体表面会剧烈氧化 接触电阻 明显增加 造成导体及其附件 零部件 温度升高 甚至可能使触头发生熔焊 由弹簧压 紧的触头 在温度升高后 弹簧压力降低 电接触的稳定性变差 容易造成电气故障 7 另外 计算机网络设备在工作时对空气中的湿度要求为 45 左右 一旦空气中的湿 度标准超过这个数值时 网络设备的工作状态可能就会变得不是很稳定 并且网络设备还 可能面临随时被毁坏的危险 比方说在雨水充足的季节 网络设备所处的环境湿度往往都会大于 50 在如此潮湿 的工作环境下 空气中的湿气就会直接附着在网络设备主板表面上 时间一长之后 主板 表面会汇聚越来越多的湿气 这些湿气不但会降低网络设备内部主板的绝缘性 而且在突 然通电的条件下网络设备中的电子元件会面临烧毁或电子线路被击穿的可能 最终会造成 网络设备无法正常进行工作 此外 将网络设备长时间地放置在过度潮湿的空气中时 网络设备中的不少电子元自 身也容易出现被腐蚀现象 如此一来就容易造成电子元件内部线路由于接触不良而不能稳 定工作的现象 甚至还可能发生某些电子元件产生漏电事故 三 针对温湿度对电气设备的影响采取的措施 运行人员应对气候状态加以重视 并采用相应措施避免或减少室内湿度 比如在春季 开启空调机抽湿 没有空调机根据情况开窗关窗 关窗以减少湿空气进入室内 开窗则在 室外空气干燥时使室内空气流通 带走湿空气 夏季要开启空凋机降温抽湿 或开启抽风 机对室内换气 降低室内温湿度保证电气设备安全运行 在电力送变电过程中 需要经常对各大功率开关中起保护作用的 SF6 气体湿度进行检测 当 SF6 气体的含水量过高时 会危及电气设备的安全运行 主要表现在 SF6 气体在电弧下 的分解物遇水会发生化学反应生成具有强腐蚀性的 HF 和 H2 SO3 等 会腐蚀损坏绝缘件 在 温度降低时可能形成凝露水 使绝缘件表面绝缘强度显著降低甚至闪络 因此必须严格控制 SF6 气体的含水量 保证电气设备的安全运行 在电子和通讯领域 如若不严格控制所处环境湿度 由于无线电传播受大气湿度影响 水分的存在会使微波导航产生偏差 使雷达和微波设备的操作失常 在电话 电视 电缆等 的维护中 充气电缆的气体湿度影响设备运转 必须保持其中气体的干燥 以防水汽渗入造成 短路 在半导体 晶体管制造过程中 水分的存在影响半导体材料的特性 必须严格控制 N2 He Ar 等保护气体的湿度 当然 空气要是太过干燥 也不利于网络设备的安全工作 毕竟在空气湿度极为干燥 的情况下 静电现象随时都可能发生 网络管理人员稍微不注意 人体表面的静电现象就 能把网络设备主板中的电子元气件击穿 严重时还能导致火灾事故发生 由于静电感应现 象发生的概率更高 我们要是在平时不加以防范的话 这种现象会在不知不觉中影响我们 的网络访问 严重时还会损坏网络设备或计算机设备 为了让网络设备远离静电感应现象 的 骚扰 我们不妨采取如下措施来进行预防 首先 使用屏蔽性能强的通信线缆 考虑到上网信号需要通过通信线缆进行信号传输 一旦通信线缆屏蔽外界干扰能力不强时 那么上网信号在传输过程中很容易会受到静电感 应现象的 骚扰 那么上网信号就不能稳定地进行传输 那么最终可能会导致上网效率下 降 严重的时候会造成无法上网的现象 所以 选用质量好的 屏蔽性强的通信线缆连接 网络设备 是确保网络连接远离静电袭击的一个很重要的环节 其次 要有效控制好网络环境的空气湿度 倘若上网环境中的空气过度潮湿或过度干 燥 都可能产生静电积累 最终引起静电感应现象 所以当我们感觉到空气比较潮湿时 我们不妨尝试改变上网位置 保证网络设备能放置在空气流通并有光照的地理位置处 或 者借助空气抽湿器来适当调节空气的湿度 倘若感觉空气比较干燥时 我们不妨在网络设 备的工作环境中摆上一桶水 或者借助空气加湿器来调节空气水分 确保空气湿度符合网 络设备的工作要求 第三 要学会释放自身身体上静电 我们在进行网络设备连接或检查操作时 要是身 上穿着羊毛衫这样的毛料衣服时 人身上就可能存在静电现象 这些静电要是不及时被释 放掉的话 可能会在不经意间影响网络设备的安全 释放人体身上的感应静电时 我们只 要用手直接触摸一下周围的接地金属物 比方说自来水管道或金属窗户边框等 第四 适当放大配电箱尺寸 以便增加各分路出线之间 出线与箱体外壳的电气安全距 离 这样有利于电工的操作维护和更换熔件 同时对散热也有好处 严格把好低压电器选型和 进货验收关 认真选好交流接触器 认真选用保护器 剩余电流动作保护器不但是配电箱可靠 运行的重要器件 也是防止触电伤亡事故的主要技术措施 因此决不可