電氣控制柜中低壓設(shè)備故障原因分析及對(duì)策

李 波

深圳市欣旺達(dá)綜合能源有限公司

電氣控制柜中低壓設(shè)備故障原因分析及對(duì)策

李 波

深圳市欣旺達(dá)綜合能源有限公司

電氣控制柜中低壓電器在長期使用過程中因老化、磨損及人為操作失誤等因素，不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障。低壓電器設(shè)備作為電氣控制柜的重要組成部分，其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行安全有著重要的影響。因此，準(zhǔn)確判斷故障原因，掌握好檢修的方法，及時(shí)進(jìn)行故障的處理是避免觸電事故和減少經(jīng)濟(jì)損失的關(guān)鍵。筆者結(jié)合工作實(shí)踐，通過對(duì)低壓電氣設(shè)備故障原因進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的處理對(duì)策，可有效減少設(shè)備事故的發(fā)生。

電網(wǎng)運(yùn)行；低壓電氣設(shè)備；故障原因分析；對(duì)策

1 低壓配電系統(tǒng)正常工作狀態(tài)和故障工作狀態(tài)

1.1 正常工作狀態(tài)及其技術(shù)指標(biāo)低

壓配電線路和電氣設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，其主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。這些技術(shù)指標(biāo)，一般應(yīng)包括以下幾項(xiàng)：電壓及其偏差、各次諧波含量、頻率及其偏差、電壓的不對(duì)稱性、電流限值、溫度限值以及絕緣電阻限值或泄漏電流限值。以上各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，是正常工作狀態(tài)的基本特征。因此在這種情況下，低壓配電線路和電氣設(shè)備才能安全、可靠和穩(wěn)定的工作。

1.2 故障工作狀態(tài)

低壓配電線路和電氣設(shè)備處于故障工作狀態(tài)，其情況與正常工作狀態(tài)恰恰相反，在主要技術(shù)指標(biāo)中，某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，因此將會(huì)引發(fā)電氣故障，造成電氣設(shè)備損壞、電氣火災(zāi)以及停電停產(chǎn)甚至人體電擊傷害等事故發(fā)生。有一項(xiàng)或幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定是故障工作狀態(tài)的基本特征。在故障工作狀態(tài)的低壓配電線路和電氣設(shè)備，必須密切跟蹤，必要時(shí)立即停止工作并及時(shí)進(jìn)行檢修恢復(fù)正常供電。

2 電氣控制柜中常見低壓電器故障的原因分析及對(duì)策

2.1 低壓斷路器的故障及對(duì)策

低壓斷路器在低壓配電線路中起到保護(hù)電源的作用。其結(jié)構(gòu)緊湊，觸頭、脫扣器和操作機(jī)構(gòu)裝在一個(gè)塑料外殼中。近年來通過低壓斷路器的研究表明，短路燒毀故障是低壓斷路器最常見的故障。從故障發(fā)生原因分析，在生產(chǎn)設(shè)備起動(dòng)運(yùn)行時(shí)，強(qiáng)大電流作用于斷電器觸電，當(dāng)觸點(diǎn)壓力不夠，開關(guān)容量下降時(shí)，導(dǎo)致觸頭過熱，進(jìn)而引起斷路器亦嚴(yán)重發(fā)熱，使斷電器內(nèi)部相間或相對(duì)地絕緣性能迅速降低。同時(shí)，電流迅速增大的情況下，致使斷路器嚴(yán)重?zé)龤А?/p>

對(duì)策：

(1)觸頭檢修正常狀態(tài)下斷路器的觸頭表面平整光潔，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：①觸點(diǎn)厚度不小于0.5mm；②觸點(diǎn)的中心線接觸偏移不大于0.25mm。因此，檢修過程中首先檢查觸頭表面是否平整光滑，有無污垢及表面氧化現(xiàn)象，若出現(xiàn)這些情況，則用汽油清洗干凈，同時(shí)用油光銼銼平其表面氧化層。其次，檢查觸點(diǎn)有無松動(dòng)，是否偏離中心線而處于不規(guī)范狀態(tài)，如有則加以緊固，以防觸點(diǎn)跳動(dòng)。同時(shí)，如發(fā)現(xiàn)觸電容量太小，則應(yīng)更換容量大一級(jí)的電器。(2)嚴(yán)防電弧對(duì)人和設(shè)備的危害當(dāng)電流經(jīng)過零值的瞬間，拉大觸頭間距離，當(dāng)觸頭間所加電壓不足以擊穿其間距時(shí)，電弧就會(huì)引發(fā)燃燒。檢修過程中為嚴(yán)防電弧對(duì)人和設(shè)備的危害，可借用外力如：氣流、油流和電磁力來吹動(dòng)電弧，同時(shí)拉長電弧，使電弧的中場強(qiáng)度降低，從而加速電弧的熄滅。

2.2 接觸器故障及對(duì)策

接觸器接觸器可以分為交流接觸器，直流接觸器等，其中使用最廣泛的是交流接觸器。交流接觸器主要用于控制功率較大的電動(dòng)機(jī)，是最常見的電器設(shè)備控制電器，一旦接觸器發(fā)生故障，很容易就會(huì)發(fā)生設(shè)備及人身事故。交流接觸器最常見的故障是通斷電后接觸器不動(dòng)作，造成故障的主要原因是控制線路斷路。

對(duì)策：

如接線端發(fā)生斷線或松脫應(yīng)及時(shí)更換導(dǎo)線并緊固，線圈損壞時(shí)及時(shí)更換線圈，熱繼電器使用后及時(shí)按下復(fù)位鍵，當(dāng)線圈額定電壓高出線路電壓時(shí)，及時(shí)更換線圈。若線圈斷電接觸器接觸器得不到及時(shí)釋放，則可能原因是磁系統(tǒng)中剩磁過大。另外，接觸器使用一段時(shí)間后，鐵芯表面很容易有油污產(chǎn)生，導(dǎo)致吸合不靈敏，及時(shí)清除鐵芯油污，使鐵芯表面保持平整可解決此類問題出現(xiàn)。

2.3 低壓電氣設(shè)備熱故障及對(duì)策

低壓電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)，不管是內(nèi)部致熱還是外部致熱，都是不可避免的。電氣設(shè)備在正常工作時(shí)有一個(gè)相對(duì)較為穩(wěn)定的溫升值，雖然在設(shè)備設(shè)計(jì)和制造過程中已經(jīng)考慮設(shè)備運(yùn)行時(shí)溫度升高的因素，但設(shè)備在使用過程中，由于受到各種不利因素的影響，如在大電流、氣溫變化、空氣污染和大灰塵等環(huán)境中，溫度會(huì)不斷增加，輕者會(huì)影響設(shè)備的某些性能，重者燒毀設(shè)備，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生短路爆炸等嚴(yán)重后果。

對(duì)策：

(1)一般熱故障：其導(dǎo)體觸點(diǎn)溫度與正常運(yùn)行條件的設(shè)備相比，該觸點(diǎn)有一定的溫度上升，如用紅外熱像儀測量，則呈現(xiàn)輕微的熱像特征。此種情況應(yīng)引起注意，做好相關(guān)記錄，并加強(qiáng)跟蹤觀察，防止故障程度的加重。(2)嚴(yán)重?zé)峁收希喊l(fā)熱點(diǎn)溫度高，紅外熱像儀測量有明顯的熱像特征，故障點(diǎn)已造成嚴(yán)重?zé)釗p傷，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅，此種故障應(yīng)嚴(yán)加監(jiān)控，在縮短監(jiān)控周期條件下，應(yīng)盡快安排停運(yùn)檢修處理。(3)危險(xiǎn)熱故障：發(fā)熱點(diǎn)溫度超過該材料規(guī)定的最高允許值，紅外熱像儀測量時(shí)，熱像圖非常清晰，外觀檢查可看到嚴(yán)重的燒損痕跡。這種故障隨時(shí)可能造成嚴(yán)重的突發(fā)性設(shè)備事故，必須立即退出運(yùn)行，進(jìn)行徹底檢修。

綜上所述，低壓電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中往往會(huì)出現(xiàn)各種故障，為了確保設(shè)備的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)低壓電氣設(shè)備的運(yùn)行管理，及時(shí)進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)故障要及時(shí)合理處置，確保電氣設(shè)備運(yùn)行過程中的安全性。

[1]王盼寶.低壓直流微電網(wǎng)運(yùn)行控制與優(yōu)化配置研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2016.

[2]王永文.電網(wǎng)運(yùn)行中低壓電器設(shè)備故障原因分析及對(duì)策[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2013，(04)：61-62.