電氣設(shè)備接觸不良故障分析處理及預(yù)防措施

張鈺 王尚峰 張富強(qiáng)

摘 要：分析電氣設(shè)備接觸不良故障原因，以化工廠幾起電氣設(shè)備接觸不良作為實(shí)例進(jìn)行分析，介紹接觸不良故障點(diǎn)的查找方法，提出預(yù)防和減少故障的措施。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；接觸不良；故障分析；預(yù)防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.129

工廠電氣設(shè)備接觸不良多發(fā)且占電氣故障比例較高，屬于一種典型故障。一旦電氣維護(hù)工作人員處理不當(dāng)，就會造成能源、原材料大量浪費(fèi)。近年我廠電氣設(shè)備接觸不良發(fā)生率較高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，亟需解決。

1 接觸不良故障原因及實(shí)例

1.1 接觸電阻變大

電氣設(shè)備長期運(yùn)行，由于震動、氧化和發(fā)熱，零部件和導(dǎo)線連接處可能出現(xiàn)松動、氧化導(dǎo)致接觸不良。根據(jù)電阻性導(dǎo)體發(fā)熱量與電阻的關(guān)系，當(dāng)電流流過負(fù)載時(shí)在連接處產(chǎn)生溫升，接觸部位的物理性能進(jìn)一步惡化，接觸電阻也在增大，形成惡性循環(huán)，發(fā)生到一定程度，不能夠連續(xù)提供足夠的電壓或電流時(shí)，就會造成設(shè)備停運(yùn)，嚴(yán)重時(shí)還很可能引發(fā)電氣火災(zāi)。

案例一、某月某日，維護(hù)人員接到生產(chǎn)車間反映一臺0.4kV （160kW）電機(jī)停車，要求檢查確認(rèn)電機(jī)狀態(tài)。遠(yuǎn)程監(jiān)控顯示電機(jī)停車，無報(bào)警。變電所檢查，該設(shè)備盤柜盤面綠燈亮（運(yùn)行時(shí)紅燈亮，停機(jī)時(shí)綠燈亮，故障指示黃燈）斷路器在合位，焦糊味明顯，打開盤柜，斷路器與低壓母線連接的電纜A相燒毀嚴(yán)重，外絕緣層完全碳化，B相電纜部分碳化。

由此確定電機(jī)停車直接原因是進(jìn)線電纜發(fā)熱，接觸電阻變大造成惡性循環(huán)，最后電纜燒毀。由于故障點(diǎn)在母線側(cè)，很多設(shè)備都在運(yùn)行無法停母線，為此重新放電纜更改配電柜接線，此次停機(jī)造成裝置循環(huán)8小時(shí)。若電機(jī)當(dāng)時(shí)不停運(yùn)，繼續(xù)發(fā)熱導(dǎo)致A、B相間絕緣燒毀擊穿，發(fā)生相間短路，引起母線短路，損失將更加巨大。

后期，類似電動機(jī)柜定期檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)十余起同類似情況，總結(jié)如下：此類線纜接線方式不合理。雙電纜電纜為多芯軟銅絲構(gòu)成，電纜頭的線鼻采用銅套管壓接，由于電纜芯線太軟，銅套管壓好線鼻子以后很緊，但是2個線鼻子再壓入同一個端子內(nèi)后，套管不能保持固定形狀，造成芯線與套管，套管與端子連接處間存在空隙，接觸不良，大電流作用下接觸電阻增大，長時(shí)間運(yùn)行嚴(yán)重發(fā)熱。

案例二、某月某日，一臺0.4kV電機(jī)（90kW）停機(jī)，檢查柜內(nèi)元器件均正常，配電室測電機(jī)三相對地均為200 MΩ，相間AC為0 MΩ，AB為50 MΩ，BC為50MΩ，判斷可能電機(jī)及電纜有斷相故障，進(jìn)一步檢查發(fā)電動機(jī)接線盒引線焊接處燒斷，檢查引線焊接處，其余兩相焊接接觸點(diǎn)面積過小，長時(shí)間大電流運(yùn)行導(dǎo)致接觸點(diǎn)發(fā)熱燒斷引線造成設(shè)備停運(yùn)，裝置循環(huán)。

1.2 電氣設(shè)備安裝不當(dāng)或元件質(zhì)量低劣

1.2.1 安裝不規(guī)范、螺絲螺栓緊固不到位，會引起設(shè)備停運(yùn)

案例三、某月某日，裝置重要電機(jī)A電機(jī)停機(jī)（30kW），備機(jī)電機(jī)自啟，檢查A電機(jī)無任何異常狀態(tài)，再次開機(jī)正常運(yùn)行，為排除異常停機(jī)原因停電檢查發(fā)現(xiàn)元件接線有松動，一端子上接了3根線，壓接不牢，接線松動導(dǎo)致接觸器釋放，設(shè)備停運(yùn)。

案例四、某月某日，某車間擠壓機(jī)由于下料稱變頻器故障停機(jī)，更換變頻器后，變頻器接收4-20mA控制信號的電纜接線虛接，造成變頻器控制信號回路電阻增大，信號不正常，導(dǎo)致擠壓機(jī)三次無法正常開機(jī)，耽誤生產(chǎn)運(yùn)行3小時(shí)。

1.2.2 元件質(zhì)量低劣或性能下降，主要由于連接部件金屬材質(zhì)不好、或壽命超期

案例五、某月某日，某車間送料電機(jī)不啟動，維護(hù)人員檢查斷路器沒有跳閘，變頻器未發(fā)生故障，電機(jī)、線路絕緣正常，就是無法正常運(yùn)行。長時(shí)間檢查發(fā)現(xiàn)是斷路器電源開關(guān)C相觸頭接觸不良，正常狀態(tài)下測量電壓正常，但電機(jī)啟動時(shí)電流通過虛接點(diǎn)時(shí)接觸狀態(tài)發(fā)生變化，電機(jī)缺相無法運(yùn)行，由于處理時(shí)間較長，導(dǎo)致裝置停產(chǎn)，是一起典型的元件壽命超期性能下降引發(fā)的故障。

1.2.3 表計(jì)引線接觸不良，維護(hù)人員不細(xì)致，未發(fā)錯誤現(xiàn)導(dǎo)致裝置停工

案例六、某月某日，某裝置變壓器退出瓦斯保護(hù)日常補(bǔ)油工作結(jié)束后投用變壓器瓦斯保護(hù)，使用萬用表直流電壓檔測量瓦斯保護(hù)連片端電壓時(shí)，由于表計(jì)線虛接未發(fā)現(xiàn)，測量電壓數(shù)據(jù)不正確也未及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，投用保護(hù)連片導(dǎo)致變壓器保護(hù)動作，裝置停工。

2 接觸不良故障查找方法

（1）觀察法：發(fā)生故障直觀判斷故障設(shè)備有無發(fā)黑變色、打火現(xiàn)象；聞有無異常焦糊氣味，輕輕拉拽線路是否有松動現(xiàn)象，使用熱成像器檢測溫度異常位置；通過這些方法直觀能夠找到位置，往往就是故障點(diǎn)。

（2）圖紙法：發(fā)生故障是處理人員必須熟悉圖紙，電氣工作原理。按照故障現(xiàn)象在圖紙上分析故障原因，有針對性的進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

（3）測量法：直觀檢查未發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，處理人員又不是十分清楚原理，有沒有圖紙的情況下，可通過測電壓、電阻、電流、錄波等手段。通過觀察電壓、電流的變化情況或按照元件接線順序逐條回路測兩電阻通斷情況排除法查找故障。

（4）替換法：及時(shí)更換相同原理、型號的備用電氣抽屜柜、元器件等先迅速恢復(fù)生產(chǎn)，再檢查故障。

3 接觸不良的預(yù)防

接觸不良故障發(fā)生率較高，預(yù)防接觸不良要作為維護(hù)工作的重點(diǎn)工作來做，實(shí)施專業(yè)化設(shè)備管理。

（1）電氣設(shè)備定期試驗(yàn)、緊固、測溫檢查。由于電氣設(shè)備長周期運(yùn)行，由于振動等原因引起接觸不良，可通過定期檢查發(fā)現(xiàn)缺陷。如在現(xiàn)場環(huán)境較為潮濕、振動比較大的環(huán)境下運(yùn)行的電動機(jī)，每半年要求生產(chǎn)車間切換停機(jī)檢查電動機(jī)接線盒引線，運(yùn)行工況、環(huán)境相對較好的可1至4年內(nèi)檢查一次。同時(shí)對于電機(jī)的盤柜內(nèi)元器件接線做緊固檢查。每3個月對運(yùn)行設(shè)備盤柜元器件及接線端子進(jìn)行熱成像溫度檢測，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)解決。

（2）規(guī)范施工質(zhì)量，執(zhí)行安裝規(guī)范。施工安裝建立健全驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行安裝規(guī)范，嚴(yán)格控制端子接線數(shù)量，母線連接按照規(guī)定力矩完成，使用的墊片材質(zhì)、型號要合適，保證施工質(zhì)量一次到位。電子元器件執(zhí)行壽命管理，針對元器件建立運(yùn)行檔案，定期更換。

（3）電氣日常維護(hù)儀器儀表定期檢驗(yàn)，使用人員提高工作責(zé)任心。電氣維護(hù)使用的儀器儀表要進(jìn)行定期檢驗(yàn)，使用前要在檢查附件、引線完好，測量電壓前在有電部位進(jìn)行測試，使用人員提高責(zé)任心，發(fā)現(xiàn)異常停止作業(yè)。

4 結(jié)束語

提前發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備接觸不良情況，及早進(jìn)行處理可有效保障化工生產(chǎn)的連續(xù)性，消除非計(jì)劃行停產(chǎn)隱患，提高產(chǎn)量、保證效益。