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摘 要：电气设备发热已经是电力系统的一个老问题，但随着设备负荷的增加，用户对供电可靠性要求的提高，它在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题，值得我们引起重视，认真研究其发生发展的原因，以便彻底解决。
关键词：浅析；电气设备；发热；原因；诊断
0 引言
电气设备的发热是我们在工作中不容忽视的一个问题，它不仅影响设备的正常运行，还会导致电气设备的绝缘热击穿、导体连接部位的热变形、甚至熔焊，严重危及电气设备的安全可靠运行。因此正确认识电气设备发热以及准确的掌握运行中电气设备的温度变化情况，及早发现过热并排除，可以大大减少电力系统的故障与事故还可提高供电的可靠性，保证正常供电。
1 电气设备发热的原因
1.1短路
短路时线路中的电流一般增加几倍至几十倍，急剧产生大量热能，这些热量可使导体的绝缘立即烧穿；假如热能传到四周的可燃物，可引起燃烧。发生短路的原因是设备的绝缘老化或受高温、潮湿、腐蚀作用而失去绝缘能力，或者在电气设备的安装中绝缘受到机械损伤。此外，雷击过电压击穿绝缘以及接线错误、碰壳等都可能造成短路故障。
1.2过载
设计时选用导线和设备不合理或载流超过额定值，都会引起设备过载发热。
1.3接触不良
导线接头连接不牢、活动触头接触不良、铜铝接头电解腐蚀都会导致过热。
1.4铁芯发热
变压器和电动机等设备的绝缘损坏或长时间过电压，涡流损耗和磁滞损耗增加都会引起变压器和电动机的铁芯发热，从而易出现过热现象。
1.5散热不良
各种电气设备一般都有一定的散热或通风措施，若这些措施受到破坏，就可能造成设备过热。
2 发热对电气设备的危害
2.1机械强度下降
金属材料温度升高时，会使材料退火软化，当温度超过允许值时，会引起机械强度显著下降。例如，铝导体长期发热超过100℃或短时发热超过150℃时，其抗拉强度将急剧下降；
2.2接触电阻增加
当温度过高时，导体接触连接处的表面将强烈氧化，产生高电阻率的氧化层薄膜，同时弹簧的弹性和压力下降，使接触电阻增加，温度便随着这一恶性循环进一步升高，因而可能导致接触处松动或烧熔；
2.3 有机绝缘材料（棉、丝、纸、木材、橡胶、塑料等）长期受高温作用时，将逐渐老化。
即逐渐失去其机械强度和电气强度，使用寿命大为缩短。老化的速度与发热温度有关。根据GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》规定空气中的裸铜、铜合金触头最高允许温度不得超过75℃，用螺栓连接的导体结合部分不得超过90℃（裸铜和裸铝）。
3 故障诊断方法
随着科学的发展，测温技术的不断提高，使得高压电气设备带电测温成为可能，其中，红外测温仪已被广泛使用，我们可以利用红外仪对电流致热型过热缺陷进行较为准确的诊断；对电压致热型设备的重大缺陷，紧急缺陷的及时发现也能发挥重要的作用，但对于发热量较小，温升不高的一般缺陷因受到红外测温仪测量精度和测量效率的限制，诊断起来比较困难，在此情况下，红外热像仪在一定程度上弥补了这种不足，并填补了许多在线带电监测的空白。
红外检测技术是一种在线监测（不停电）式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线（红外辐射）将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。
红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。它备受国内外电力行业的重视，并得到快速发展。 红外温度记录法是工业上用来无损探测，检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以在-20℃～2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障，揭示出如导线接头或线夹发热，以及电气设备中的局部过热点等等。
红外热像仪是利用现代高科技手段，对运行电气设备进行无损检测的一种仪器设备。它通过非接触探测红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，并在专业的红外分析软件的帮助下，数秒内自动完成分析报告，使运行和检修人员及时掌握设备的实际技术状态，以便对设备技术状态的劣化采取恢复措施。 具体判断方法如下：
3.1表面温度法
根据测得的设备表面温度，对照有关规定，凡温度超过标准者，可根据设备温度超标的程度，设备负荷率的大小，设备的重要性及设备承受机械应力的大小了来确定设备的缺陷性质。
3.2同类比较法
在同一电气回路中，当三相电流对称和三相设备相同时，比较三相电流致热型设备对应部位的温升值，可判断设备是否正常。若三相设备同时异常，可与同回路的同类设备比较.当三相负荷电流不对称时，应考虑负荷电流的影响。对同类型机组在同参数下进行测量比较。
对于型号规格相同的电压致热型设备，可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。
3.3历史分析法
分析同一设备在不同时期的检测数据（例如温升，相对温差，找出设备致热参数的变化趋势和变化速率，以判断设备是否正常。
4 结束语
电气设备的发热以多种形式出现，是我们在工作中不容忽视的一个问题，它不仅影响设备的正常运行，还会导致电气设备的绝缘热击穿、导体连接部位的热变形、甚至熔焊，严重危及电气设备的安全可靠运行。作为变电运行人员应充分了解电气设备发热的原因、危害，及早发现过热情况，并积极采取有效的应对措施，可以大大减少电力系统的故障与事故还可提高供电的可靠性，保证正常供电。■
参考文献
[1] 《电气装置安装工程施工及验收规范合编》，中國计划出版社，1999年2月
[2] 安顺合.常见电气设备故障诊断与排除问答[M].机械工业出版社，北京：2002.
[3] 程玉兰.红外诊断现场实用技术[M].北京：机械工业出版社，2002，4.
[4] 董其国.红外诊断技术在电力设备中的应用.北京：机械出版社，1998，8.
关键词：浅析；电气设备；发热；原因；诊断
0 引言
电气设备的发热是我们在工作中不容忽视的一个问题，它不仅影响设备的正常运行，还会导致电气设备的绝缘热击穿、导体连接部位的热变形、甚至熔焊，严重危及电气设备的安全可靠运行。因此正确认识电气设备发热以及准确的掌握运行中电气设备的温度变化情况，及早发现过热并排除，可以大大减少电力系统的故障与事故还可提高供电的可靠性，保证正常供电。
1 电气设备发热的原因
1.1短路
短路时线路中的电流一般增加几倍至几十倍，急剧产生大量热能，这些热量可使导体的绝缘立即烧穿；假如热能传到四周的可燃物，可引起燃烧。发生短路的原因是设备的绝缘老化或受高温、潮湿、腐蚀作用而失去绝缘能力，或者在电气设备的安装中绝缘受到机械损伤。此外，雷击过电压击穿绝缘以及接线错误、碰壳等都可能造成短路故障。
1.2过载
设计时选用导线和设备不合理或载流超过额定值，都会引起设备过载发热。
1.3接触不良
导线接头连接不牢、活动触头接触不良、铜铝接头电解腐蚀都会导致过热。
1.4铁芯发热
变压器和电动机等设备的绝缘损坏或长时间过电压，涡流损耗和磁滞损耗增加都会引起变压器和电动机的铁芯发热，从而易出现过热现象。
1.5散热不良
各种电气设备一般都有一定的散热或通风措施，若这些措施受到破坏，就可能造成设备过热。
2 发热对电气设备的危害
2.1机械强度下降
金属材料温度升高时，会使材料退火软化，当温度超过允许值时，会引起机械强度显著下降。例如，铝导体长期发热超过100℃或短时发热超过150℃时，其抗拉强度将急剧下降；
2.2接触电阻增加
当温度过高时，导体接触连接处的表面将强烈氧化，产生高电阻率的氧化层薄膜，同时弹簧的弹性和压力下降，使接触电阻增加，温度便随着这一恶性循环进一步升高，因而可能导致接触处松动或烧熔；
2.3 有机绝缘材料（棉、丝、纸、木材、橡胶、塑料等）长期受高温作用时，将逐渐老化。
即逐渐失去其机械强度和电气强度，使用寿命大为缩短。老化的速度与发热温度有关。根据GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》规定空气中的裸铜、铜合金触头最高允许温度不得超过75℃，用螺栓连接的导体结合部分不得超过90℃（裸铜和裸铝）。
3 故障诊断方法
随着科学的发展，测温技术的不断提高，使得高压电气设备带电测温成为可能，其中，红外测温仪已被广泛使用，我们可以利用红外仪对电流致热型过热缺陷进行较为准确的诊断；对电压致热型设备的重大缺陷，紧急缺陷的及时发现也能发挥重要的作用，但对于发热量较小，温升不高的一般缺陷因受到红外测温仪测量精度和测量效率的限制，诊断起来比较困难，在此情况下，红外热像仪在一定程度上弥补了这种不足，并填补了许多在线带电监测的空白。
红外检测技术是一种在线监测（不停电）式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线（红外辐射）将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。
红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。它备受国内外电力行业的重视，并得到快速发展。 红外温度记录法是工业上用来无损探测，检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以在-20℃～2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障，揭示出如导线接头或线夹发热，以及电气设备中的局部过热点等等。
红外热像仪是利用现代高科技手段，对运行电气设备进行无损检测的一种仪器设备。它通过非接触探测红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，并在专业的红外分析软件的帮助下，数秒内自动完成分析报告，使运行和检修人员及时掌握设备的实际技术状态，以便对设备技术状态的劣化采取恢复措施。 具体判断方法如下：
3.1表面温度法
根据测得的设备表面温度，对照有关规定，凡温度超过标准者，可根据设备温度超标的程度，设备负荷率的大小，设备的重要性及设备承受机械应力的大小了来确定设备的缺陷性质。
3.2同类比较法
在同一电气回路中，当三相电流对称和三相设备相同时，比较三相电流致热型设备对应部位的温升值，可判断设备是否正常。若三相设备同时异常，可与同回路的同类设备比较.当三相负荷电流不对称时，应考虑负荷电流的影响。对同类型机组在同参数下进行测量比较。
对于型号规格相同的电压致热型设备，可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。
3.3历史分析法
分析同一设备在不同时期的检测数据（例如温升，相对温差，找出设备致热参数的变化趋势和变化速率，以判断设备是否正常。
4 结束语
电气设备的发热以多种形式出现，是我们在工作中不容忽视的一个问题，它不仅影响设备的正常运行，还会导致电气设备的绝缘热击穿、导体连接部位的热变形、甚至熔焊，严重危及电气设备的安全可靠运行。作为变电运行人员应充分了解电气设备发热的原因、危害，及早发现过热情况，并积极采取有效的应对措施，可以大大减少电力系统的故障与事故还可提高供电的可靠性，保证正常供电。■
参考文献
[1] 《电气装置安装工程施工及验收规范合编》，中國计划出版社，1999年2月
[2] 安顺合.常见电气设备故障诊断与排除问答[M].机械工业出版社，北京：2002.
[3] 程玉兰.红外诊断现场实用技术[M].北京：机械工业出版社，2002，4.
[4] 董其国.红外诊断技术在电力设备中的应用.北京：机械出版社，1998，8.