电气设备故障原因简析

电气设备故障原因简析电气设备故障原因简析 1 环境条件引起的电气故障环境条件引起的电气故障 对电气设备运行影响比较大的环境条件有温度 湿度 空 气污染状况以及大气压等 电气设备在运行中如果温度过高或过低 超过允许极限值 时 都可能产生电气设备故障 温度对电气设备的影响主要有 以下几方面 1 1 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 1 2 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 2 设备运行条件引起的电气故障 当设备的运行参数与额定值差别较大 或设备本身的运行 工况 机械状态 与出厂工况差别较大 运行条件和运行工况 对设备正常运行状况影响比较大 其中由于电流过大引起的电 动力 电接触不良 电网运行工况变化 三相电源不对称 三 相负载不对称 中性点偏移等 占的比例较大 2 1 电动力引起的电气故障 电动力与电流大小密切相关 在小电流情况下 电动力对 电气装置的正常工作没有什么影响 然而 在大电流情况下 尤其在短路电流作用下 所产生的电动力是很大的 因此 电 气装置必须具备在短路电流作用下不致损坏高 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 2 设备运行条件引起的电气故障设备运行条件引起的电气故障 当设备的运行参数与额定值差别较大 或设备本身的运行 工况 机械状态 与出厂工况差别较大 运行条件和运行工况 对设备正常运行状况影响比较大 其中由于电流过大引起的电 动力 电接触不良 电网运行工况变化 三相电源不对称 三 相负载不对称 中性点偏移等 占的比例较大 2 1 电动力引起的电气故障 电动力与电流大小密切相关 在小电流情况下 电动力对 电气装置的正常工作没有什么影响 然而 在大电流情况下 尤其在短路电流作用下 所产生的电动力是很大的 因此 电 气装置必须具备在短路电流作用下不致损坏的稳定性 这种稳 定性称为电动稳定性 超过了这种稳定性 电气装置将会产生 故障 因此在选择设备参数时要进行动稳定校验 电动力所造 成的电气故障主要表现在以下几方面 2 1 1 电动力可能使导体变形 两根或三根平行导体 如母线 在短路电流作用下 导体 受到吸引力或排斥力 当这种作用力超过某一程度时 就会使 导体变形 接头松脱 支撑固定件损坏等 电动力可能使隔离 开关误动作 当流过隔离开关的电流很大 如短路 时 其电 动力可能使隔离开关自动打开 而隔离开关一般没有完善的灭 弧装置 不具备断开短路故障的功能 因而这种自动打开属于 一种误动作 在电弧作用下 触头可能被烧毁 甚至发生火灾 为了防止这类事故的发生 隔离开关的触头必须夹紧 不应有 松脱现象 必要时还应设置联锁装置 2 1 2 触头接触处的收缩电动力可能使触头烧损 通常 当载流导体截面沿导体长度 轴向 发生变化时 在截面变小处会产生轴向电动力 这种电动力称为收缩电动力 触头接触处的电动力有使触头受到排斥的趋势 也就是说 收 缩电动力使触头接触紧密程度变小 甚至断开 使触头烧损 有时 也可利用导体形状的改变而产生的电动力使触头压紧 2 2 电接触不良引起的电气故障 2 2 1 电接触不良的原因 电接触材料的改变 电接触材料 尤其是开关触头的材料 对其导电性 硬度等有着较严格的要求 如果不适当地更换了 原有的电接触材料 势必影响到电接触的性能 其次 为了弥 补某些电接触材料的缺陷 常常在电接触材料表面镀上一层其 他的金属 如银 锡 金等 在修理过程中或经过长时间的磨 损 使镀层损伤或消失 必然使电接触性能变差 电接触形式的改变 由于种种原因 使电接触表面不平整 或接触面发生位移及方向的变化 从而导致电接触形式的改变 如将面接触 线接触变成了点接触 或点接触变成了面接触 线接触 都可能使电接触不良 电接触压力的降低 弹簧变形 传动机构不到位等 使电 接触压力降低 这是电接触不良的重要原因之一 铜铝导体直接连接引起的电化学腐蚀 铜铝导体相互直接 连接构成铜离子 铝离子的高电位差的电化学对 必然引起电化 学腐蚀 在实际工作中 未经过任何处理而将铜 铝导体直接连 接 是比较多见的 运行时间一长 必然产生电接触故障 电接触表面性能不良 电接触表面上 由于种种原因 覆 盖着一层导电性很差的物质 如金属的氧化物 硫化物等 其 电阻率远大于原金属 也可能是覆盖在接触面上的灰尘 污物 或夹在接触面间的油膜 水膜等 由此形成了表面膜电阻 它 的存在使接触电阻值增大或引起接触电阻不稳定 甚至破坏电 接触连接的正常导电 环境因素的影响 潮湿 温度偏高 酸 碱 氧化硫 氯 气等环境因素的影响 加速了电接触材料的化学腐蚀 电化学 腐蚀及其他变化 电接触安装工艺不符合要求 对不同的电接触类型有不同 的安装工艺要求 达不到规定的工艺要求和标准 就会使电接 触不良 2 2 2 电接触不良导致电路不通 电接触点是电路中最薄弱的环节 电接触不良是导致电路 不通的重要原因 如隔离开关触头松动 触头未接触 导线连 接点未搭接好 导线与设备接线端子连接螺钉松动 锡焊点断 开等 常常导致电路不通 又如 某些电接触点从外表上看似 乎已连接好 而实际并没有连接好 在电气设备维修中常将这 种似接非接的电接触点称为 虚连接点 查找 虚连接点 是查找 电气设备故障的难点之一 2 2 3 电接触不良导致电接触处严重发热 电接触不良导致的发热 一是由于接触电阻上的发热 二 是接触不良发生电弧产生的热 电接触发热将进一步导致电接 触不良的恶化 使电路不通 2 2 4 电接触不良导致电弧的产生 电接触处的一层绝缘薄膜 如水分 灰尘 氧化膜等 在一定电压下 在接通电路瞬间 可能被击穿 因而会产生火 花和电弧 从而导致更严重故障的发生 2 2 5 电接触电阻的增加可能使某些电路不能正常工作 电接触电阻虽然很小 通常为毫欧 微欧级 但对于某 些电路则是不可忽视的因素 如电流互感器二次回路 正常运 行状态是短路运行状态 如果该回路接触电阻过大 将导致正 常短路运行状态被破坏 造成电测仪表误差增大 继电器误动 作等故障的发生 2 3 电气工况变化引起的电气故障 无论是三相电源不对称 三相负载不对称以及中性点偏移 都是由于电源或负载没有按规定运行或配置引起的系统电能偏 离正常状况