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影响电杆设备电气部分寿命的外部因素与解决办法

时间:2017-02-15 08:47 来源:qzhaiyu.com 作者:亚游集团重工 点击:
电杆设备电气部分由于材料构造、使用情况等等不同其寿命也不同。但是,我们发现相同的电气设备在不同的使用环境中其损耗程度也大不相同,寿命相差很大。不同的自然环境对设备的影响程度不同,如温度、湿度等等都可能成为影响电气设备的主要因素。因此根据这些影响因素制定不同的对策,采取针对性措施,将有利于电气设备管理工作的顺利开展。
电杆变频控制柜

1. 外部环境因素对电气设备的影响

几乎所有电气设备的技术指标中都有对环境温度、湿度、海拔高度、振动等使用场所环境因素的限制规定。这说明外部环境因素对电气设备有着非常重大的影响。它会直接或间接地影响设备的故障率、使用寿命、甚至是能否正常工作等。因此,探讨外部环境因素对电气设备的影响对电气设备管理工作而言意义重大。

1.1 温度 电气设备运行过程中,温度过高或者过低,长期超过规定的允许范围,均容易引起设备故障。温度过高,铜铝等导电金属材料长期工作温度超限,金属材料可能软化,机械强度也会明显下降;电接触导体表面剧烈氧化,接触电阻明显增大,导体接触不良,电接触稳定性差;对于根据耐受高温能力分级的绝缘材料而言,温度超限会导致绝缘材料老化,性能下降甚至击穿;环境温度过高或空气流动性差,散热效果不佳,将导致设备的稳定性、可靠性及准确性下降,容易过热跳闸,甚至损坏。低温环境对电器中的油类、弹簧机构、液晶屏、电子芯片等的影响也是不容忽视的。

1.2 湿度 湿度过高会降低电气设备的绝缘强度。一方面湿度过高,空气的绝缘性能降低,容易引发短路故障。另一方面空气中的水分附着在绝缘材料表面,会使电气设备的绝缘电阻降低,特别是年限较长的设备,内部积尘吸收水分后,绝缘电阻更低,容易造成绝缘击穿故障。再者,湿度高利于霉菌的生长,易破坏设备的绝缘性能。大家都知道,潮湿空气容易导致电气设备内部和外壳金属部件锈蚀,易降低其性能和使用寿命,引发电气故障。

1.3 粉尘 粉尘的产生,不仅会污染环境,损害人的身体健康,还会对电气设备的安全运行带来危害。如粉尘在断路器上端凝结沉降容易造成相间绝缘强度大大降低,诱发相间短路事故。粉尘在继电器、接触器等触头间堆积容易造成接触不良故障。粉尘若堵塞通风道,导致设备散热不畅,温升过高,设备可能会无法正常运行。

1.4 海拔 海拔对电气设备的影响主要体现在绝缘强度、分断能力和温升三个方面。海拔越高,气压降低,空气的密度和湿度相应减少,会引起外绝缘强度的降低。电气间隙击穿电压下降,空气介质开关电器灭弧性能降低,设备的分断可靠性下降。海拔越高,空气介质冷却效应降低,散热能力下降,加之紫外线辐射增强,绝缘材料易老化,电气设备易发生故障。

1.5 振动 振动会造成电气设备零部件疲劳损坏,磨损和松动,使设备不能正常工作。如对于有触点元件而言,振动极易引起触点接触不良;对于机壳和机座而言,振动频繁容易出现断裂或变形。有数据显示,振动还将加大尘土进入电器内部的几率。

1.6 人及动物 人或动物有意或无意触及电气设备导致触电或设备误动作,易发生人身伤害或电气故障。发生的原因主要是设备的防护装置缺失或者设置不合理。

1.7 其它 其它因素是指一些不可预见的外力因素,比如暴风、雷电、大雪等恶劣天气下产生的不可抗力。比如暴风刮倒电杆电线、雷电导致跳闸等等。在一定时期内有很大几率发生诸如此类的异常天气时,设备管理人员应提前做好应对措施,有针对性地开展电气设备检查和维护。

2. 针对影响制定的对策

2.1 防暑、防冻措施 高温天气,考虑温升的影响,应对电气设备采取“防暑”措施,包括加强通风管理,保证设备区域以及设备本身的散热;由于高温导致轴承润滑油易流出需补油;加强设备点检,及时反映设备的异常温升、响声、振动等;对工作在温度过高环境的电气设备,可采用冷却风机进行强制降温等。冬季低温天气,应注意防范油压控制的电气设备易因液压油粘性增大无法正常启动和运行,需提前投入电加热器,做好“防冻”措施。

2.2 除湿措施 环境相对湿度过高对电气设备的正常运行将造成较大威胁。因此采取合理措施,减轻环境湿度对电气设备运行的影响,有针对性地对其室内外环境进行防潮除湿是非常必要的。有效的防潮除湿措施包括:采取通风、局部隔离等除湿措施,必要时给电控柜加盖防水罩;有条件的安装空调或工业除湿机,快速自动解决潮湿问题;为防止凝露,可在电气柜内合适位置装设加温型或排水型除湿器;封堵连通室内外的电缆通道口,在防小动物的同时也能防止潮湿水气进入;杜绝屋顶屋面积水渗水透水;加强巡回检查,及时关好门窗和柜门;长期未开动设备,有可能受潮的必须先进行烘烤,经摇测绝缘电阻合格后方可送电运行等等。

2.3 通风防尘措施 使用场所中的粉尘在设备上沉降容易影响设备散热、导致触头电接触不良或加大相间短路的可能。对工作在灰尘过大环境的设备,要选用防护等级高的产品或及时采取通风防尘措施,必要时可在重点电气部位上加盖防尘罩。电气维护人员应定期对电缆接头、接触器和断路器等主要电器元件以及大型电机、变电所、变压器等等进行除尘,定期检查开关设备的触头及接线,提高电气设备的抗尘能力。有条件的电气柜或者场所,在采取通风措施,风道入口应设置过滤装置且保证足够的空气流量用于散热。

2.4 合理选择产品型号 电气设备选用时,首先应该根据设备所处位置、使用环境和工作条件初步选定产品的种类和型式,如考虑户内户外、海拔高度、环境温度及防尘等等。接下来才是根据负荷情况、工作电流、工作电压等基本运行参数来选择准确的产品型号。在计算设备的额定电流和电压时应考虑工作环境温度和海拔高度对额定电流和电压的影响,并作出相应的调整。例如一般非高原型的电气设备使用环境的海拔高度不超过1000m,当使用地区海拔超过制造厂家规定值时,由于大气压力、空气密度和湿度相应减少,使空气间隙和外绝缘放电特性下降,应对设备最高允许工作电压进行修正,另选高原型产品或者外绝缘提高一级的产品。又如在实际运行中,环境温度超过规定的基准温度时,由于温升过高超过设备可接受范围,也需要对其额定电流进行修正。根据设备环境条件选择合适的型号是保障设备正常工作的前提。

2.5 采取合适的防护措施 电气设备本身做好保护接地,以避免电气设备绝缘损坏后在设备金属外壳上和电缆的钢带上产生危险电压,造成触电事故的发生。保护接地装置和漏电动作保护装置相互配合,实现对漏电的检测和设备保护性动作。保护接地装置应完好无损,做到定期检测。电气设备的危险部位应做好防护,并设置警示牌,以防人和动物误触。

2.6 加强日常巡查、定期检查和专项检查 加强电气设备的日常巡查、定期检查和专项检查非常有必要。环境状况和电气设备自身状况随时间动态变化。电气值班人员每日对所有电气设备进行巡查,发现电气隐患如发热、接触不良等及时处理,防止造成更大的电气事故。对一些大型的、高压的、平时不便停机检查的设备一定要制定计划定期检查,利用一些停车间隙,有针对性地对其进行全面检查。根据天气情况、设备种类等组织的如雷雨季节专项检查、起重设备专项检查等能补充我们在特定的时期对电气设备的防范性检查工作。将电气设备的日常巡查、定期检查和专项检查三者结合起来,电气设备管理工作才能做到万无一失。

3. 案例分析

某厂一电杆离心车间共有4台55kw的电杆离心机,均由变频器控制运行。变频器本身对环境的要求是:周围湿度90%以下,室内应无水蒸气、无水滴等。实际的车间环境条件是:离心机不可避免的大水作业加之南方气候潮湿,特别是每年3月~4月回南天的影响,电柜极易受潮起水珠,特别是在长时间停车后再启动时经常出现变频器故障。主要原因就是由于空气湿度过大内部电路板或元器件受潮致使变频器无法正常工作甚至直接烧坏。为此,维护人员在柜内增加了加温型自动除湿装置,清除了电柜下方的积水,有效降低了变频器的外部环境湿度,减少了湿度高所致电气故障。如表1所示。
表1 某离心车间除湿措施运用前后情况对比
对比 运用前 运用后
外部环境(湿度) 90%以上 78%以下
湿度高所致的电气故障情况 频发此类故障,尤其是3、4月回南天时 基本无此类故障

4. 结语

外部环境因素的影响对电气设备而言是一个无法回避的问题。温度、湿度、粉尘、振动等等都将直接或间接地对电气设备的正常工作造成威胁。老话说“出门看天色”,生活中的我们经常先“看天色”,预见性地解决出行中可能出现的问题。在电气设备管理工作中,我们也应正视外部环境因素对设备可能造成的不利影响,合理制定有针对性的对策,有效地将可能造成的危害降至最小,保障设备的高效、稳定运行。
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