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有關電氣的常見問題
發布時間:2016-12-29

一、環境條件引起的電氣故障
對電氣設備運行影響比較大的環境條件有溫度、濕度、空氣污染狀況以及大氣壓等。
電氣設備在運行中如果溫度過高或過低,超過允許極限值時,都可能產生電氣設備故障。溫度對電氣設備的影響主要有以下幾方面。

1.1對導體材料的影響
溫度升高,金屬材料軟化,機械強度將明顯下降。如銅金屬材料長期工作溫度超過200℃時,機械強度明顯下降。鋁金屬材料的機械強度也與溫度密切相關,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
電接觸不良是導致許多電氣設備故障的重要原因,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,電接觸兩導體表面會劇烈氧化,接觸電阻明顯增加,造成導體及其附件(零部件)溫度升高,甚至可能使觸頭發生熔焊。由彈簧壓緊的觸頭,在溫度升高后,彈簧壓力降低,電接觸的穩定性變差,容易造成電氣故障。

二、設備運行條件引起的電氣故障
當設備的運行參數與額定值差別較大,或設備本身的運行工況(機械狀態)與出廠工況差別較大,運行條件和運行工況對設備正常運行狀況影響比較大,其中由于電流過大引起的電動力、電接觸不良、電網運行工況變化(三相電源不對稱、三相負載不對稱、中性點偏移等)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。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損壞的穩定性,這種穩定性稱為電動穩定性。超過了這種穩定性,電氣裝置將會產生故障。因此在選擇設備參數時要進行動穩定校驗。電動力所造成的電氣故障主要表現在以下幾方面。

2.1.1電動力可能使導體變形
兩根或三根平行導體(如母線)在短路電流作用下,導體受到吸引力或排斥力。當這種作用力超過某一程度時,就會使導體變形、接頭松脫、支撐固定件損壞等。電動力可能使隔離開關誤動作,當流過隔離開關的電流很大(如短路)時,其電動力可能使隔離開關自動打開。而隔離開關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,甚至發生火災。為了防止這類事故的發生,隔離開關的觸頭必須夾緊,不應有松脫現象,必要時還應設置聯鎖裝置。

2.1.2觸頭接觸處的收縮電動力可能使觸頭燒損
通常,當載流導體截面沿導體長度(軸向)發生變化時,在截面變小處會產生軸向電動力。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,也可利用導體形狀的改變而產生的電動力使觸頭壓緊。

2.2電接觸不良引起的電氣故障

2.2.1電接觸不良的原因
電接觸材料的改變。電接觸材料,尤其是開關觸頭的材料,對其導電性、硬度等有著較嚴格的要求,如果不適當地更換了原有的電接觸材料,勢必影響到電接觸的性能。其次,為了彌補某些電接觸材料的缺陷,常常在電接觸材料表面鍍上一層其他的金屬,如銀、錫、金等。在修理過程中或經過長時間的磨損,使鍍層損傷或消失,必然使電接觸性能變差。
電接觸形式的改變。由于種種原因,使電接觸表面不平整或接觸面發生位移及方向的變化,從而導致電接觸形式的改變,如將面接觸、線接觸變成了點接觸,或點接觸變成了面接觸、線接觸,都可能使電接觸不良。
電接觸壓力的降低。彈簧變形、傳動機構不到位等,使電接觸壓力降低。這是電接觸不良的重要原因之一。
銅鋁導體直接連接引起的電化學腐蝕。銅鋁導體相互直接連接構成銅離子-鋁離子的高電位差的電化學對,必然引起電化學腐蝕。在實際工作中,未經過任何處理而將銅-鋁導體直接連接,是比較多見的。運行時間一長,必然產生電接觸故障。
電接觸表面性能不良。電接觸表面上,由于種種原因,覆蓋著一層導電性很差的物質,如金屬的氧化物、硫化物等,其電阻率遠大于原金屬,也可能是覆蓋在接觸面上的灰塵、污物或夾在接觸面間的油膜、水膜等,由此形成了表面膜電阻。它的存在使接觸電阻值增大或引起接觸電阻不穩定,甚至破壞電接觸連接的正常導電。
環境因素的影響。潮濕,溫度偏高,酸、堿、氧化硫、氯氣等環境因素的影響,加速了電接觸材料的化學腐蝕、電化學腐蝕及其他變化。
電接觸安裝工藝不符合要求。對不同的電接觸類型有不同的安裝工藝要求,達不到規定的工藝要求和標準,就會使電接觸不良。

2.2.2電接觸不良導致電路不通
電接觸點是電路中最薄弱的環節,電接觸不良是導致電路不通的重要原因。如隔離開關觸頭松動、觸頭未接觸、導線連接點未搭接好、導線與設備接線端子連接螺釘松動、錫焊點斷開等,常常導致電路不通。又如,某些電接觸點從外表上看似乎已連接好,而實際并沒有連接好。在電氣設備維修中常將這種似接非接的電接觸點稱為“虛連接點”。查找“虛連接點”是查找電氣設備故障的難點之一。

2.2.3電接觸不良導致電接觸處嚴重發熱
電接觸不良導致的發熱,一是由于接觸電阻上的發熱,二是接觸不良發生電弧產生的熱。電接觸發熱將進一步導致電接觸不良的惡化,使電路不通。

2.2.4電接觸不良導致電弧的產生
電接觸處的一層絕緣薄膜(如水分、灰塵、氧化膜等)。在一定電壓下,在接通電路瞬間,可能被擊穿,因而會產生火花和電弧,從而導致更嚴重故障的發生。

2.2.5電接觸電阻的增加可能使某些電路不能正常工作
電接觸電阻雖然很小(通常為毫歐、微歐級),但對于某些電路則是不可忽視的因素,如電流互感器二次回路,正常運行狀態是短路運行狀態。如果該回路接觸電阻過大,將導致正常短路運行狀態被破壞,造成電測儀表誤差增大、繼電器誤動作等故障的發生。

2.3電氣工況變化引起的電氣故障
無論是三相電源不對稱、三相負載不對稱以及中性點偏移都是由于電源或負載沒有按規定運行或配置引起的系統電能偏離正常狀況,當偏離值較小時對電氣設備的影響比較小,當偏離值較大時,就可能引起電氣故障,如部分電氣設備電壓過高導致燒毀等。

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