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今年夏天,除了各地的洪涝灾害,对我们影响最大的就是连日高温了。对很多生产企业来说,环境温度过高不利于电气设备散热与安全运行,轻则停电更换设备,重则引发重大电气事故。

经验表明,高压电气设备较长时间在湿度超过70%以上的环境中运行,有可能导致固体绝缘物表面不断吸收潮气并形成水膜,而水中含有的离子在电场中会沿绝缘物表面运动,并在电极附近形成积聚,使得局部电场强度增加,发生放电,并引起沿面闪络电压下降。吸潮越严重,沿面闪电压则降低越多,这种沿绝缘物表面放电,会使得绝缘物表面局部过热至碳化并伴有强烈的放电声和弧臭味。其最终会造成相对地和相间短路故障,从而发生重大电气事故。


电气设备运行都会发热,所以电气设备对环境温度和散热都有一定的要求,如果环境温度过高,就会导致电气设备温度超限而发生故障。针对温度对电气设备的影响,产品所使用零件、材料在高温时可能发生软化、效能降低、特性改变、潜在破坏、氧化等现象。高温环境对设备的主要影响有:

a. 填充物和密封条软化或融化;

b. 润滑剂粘度降低,挥发加快,润滑作用减小;

c. 电子电路稳定性下降,绝缘损坏;

d. 加速高分子材料和绝缘材料老化,包括氧化、开裂、化学反应等;

e. 材料膨胀造成机械应力增大或磨损增大。


详细来说,主要有以下几方面:

1. 对金属材料的影响温度升高,金属材料软化.机械强度将明显下降。例如,铜金属材料长期工作温度超过200℃时,机械强度明显下降;短时工作温度超过300℃时,机械强度也明显下降。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℃。

2.室内温度高可使电气设备的绝缘快速老化,使电气设备使用寿命及额定电流下降。由于电气设备运行时内部损耗使设备具有一定的温度。如果室内环境温度过高,或空气流动性差,则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。在高温下长期运行会使电气设备绝缘老化, 可使电气设备使用寿命下降。


3.对电子元器件的影响高温是许多电子元器件的大敌,如高温可使半导体元件热击穿,因为温度升高,电子激活程度加剧,使本来不导电的半导体层导通;高温使电子元器件的性能变劣,如在偏高的温度下,电子元件的反向导电电流增加,放大倍数减小等。

4.对绝缘材料的影响温度过高,有机绝缘材料将会变脆老化,绝缘性能下降,甚至击穿,材料的使用寿命也将缩短。例如,a级绝缘材料在一定温度范围内,每增加8—10℃,材料的使用寿命约缩短50%。因此对电机类设备存在较大影响。

温度过高,对无机绝缘材料的绝缘性能也有明显影响。如,电瓷的击穿强度在温度为80℃以下时约为250kv/mm。到100℃时,其击穿强度约为100kv/mm。

5.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,电接触点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,电接触的稳定性更差,更容易造成电气故障。

减轻环境湿度对高压电气设备运行的影响,建议采取以下措施:

01

将变配电室与室外相通的所有进出电缆保护管的管口及保护管周边全部封堵,特别是带有地下电缆夹层的更要密封好,在防小动物的同时也防止水及潮气由室外进入室内设备区。

02

设备区宜安装空调,在高湿季节,宜选择“除湿”模式运行。

03

在空调除湿效果仍不理想时,应考虑安装工业除湿机,其最小除湿为30%左右(这是普通空调除湿所达不到的),并可定时自动除湿。

04

设备区内悬挂温湿度双显测量仪,实时监测,定时记录,及时分析湿度程度,找出高湿原因,采取有效去湿、除湿措施,改善设备运行环境。

05

任何季节都要杜绝设备区内屋顶出现雨、雪水渗漏的情况。

06

对室内电缆沟、室外电缆井,地下电缆夹层,要做到逢雨必查,见水必抽,严防潮气、水分进入设备区。

07

新建变配电室应特别注意要求生产厂家选择耐湿特性好的优质绝缘配件。不同厂家的设备因绝缘材料品质不一,对环境湿度的耐受程度也不一样,好的能耐受住70%~80%甚至更高的环境湿度,差的在环境湿度为50%~60%时就可能出现放电声并伴有异常气味。

08

对温度过高的一些金属设备采取隔热板降温措施,利用厂区现有条件,对温度过高的金属设备采取冷却风机冷却,有冷却水的采取水冷却等进行降温。

09

利用一切停机机会,对一些重要设备的主回路元件(如断路器、接触器等)进行紧固,以防电接触的导体表面会剧烈氧化,接触电阻明显增加等,使主回路元件接触不良而导致电气设备故障,保证电接触稳定,减小电气故障率。

10

对无功补偿装置定期进行检查,提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量。对电机类设备,应合理化利用,提高电机设备的利用率,另外对温度过高的电机设备,采取冷却风机冷却进行降温。

11

加强岗位巡检,对现场设备定期巡检,认真做好有关记录,重点观察温度过高的设备。对现场设备定期检查润滑部位,适当补加润滑油,避免因设备断油造成温度过高。


end

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