室外電器設(shè)備缺陷故障和防護(hù)

　　室外電器設(shè)備缺陷故障和防護(hù)

　　摘要：室外電器設(shè)備受風(fēng)沙、雨雪、洪水、日曬、溫差、高寒等環(huán)境因素影響，與安裝在室內(nèi)的電器設(shè)備相比，更容易產(chǎn)生一些特殊缺陷故障，針對(duì)環(huán)境因素的不良作用，安裝在室外的電器設(shè)備必須增加相應(yīng)的防護(hù)措施，才能避免或減小環(huán)境因素的負(fù)面影響，本文依據(jù)油田現(xiàn)場(chǎng)情況，淺析所見(jiàn)的環(huán)境因素引起的電器缺陷故障及可行的防護(hù)措施。

　　關(guān)鍵詞：室外電器 缺陷故障 防護(hù)措施

　　油田所有生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行，幾乎都離不開(kāi)電力保障。在煉化廠、處理廠、聯(lián)合站、集油(氣)站等場(chǎng)所，電器設(shè)備主要集中安置在室內(nèi);而在油氣田分布廣泛的單井，許多電器設(shè)備安置在室外，如：變壓器、配電(箱)柜、節(jié)能柜、計(jì)量柜、控制盤(pán)柜、電磁加熱器、管道加熱監(jiān)測(cè)儀表和附件等。

　　被安裝在室外的這些設(shè)備，功能雖然相對(duì)單一，但如果安裝設(shè)計(jì)不周、防護(hù)措施不足、維護(hù)不及時(shí)，很容易造成性能缺失、故障和其他缺陷，從而影響生產(chǎn)。

　　安置在室外的電器設(shè)備與室內(nèi)電器設(shè)備相比，其所受的環(huán)境影響因素主要包括：風(fēng)、沙塵、雨雪、洪水、日曬、溫差、高寒等。

　　以下，僅對(duì)密切關(guān)聯(lián)環(huán)境因素的危害，引起的故障缺陷和防護(hù)措施作一簡(jiǎn)要探討。

　　一、電器觸點(diǎn)接觸面進(jìn)入沙粒引起的接觸故障(風(fēng)沙和密封因素)：

　　油田大多地處戈壁及沙漠區(qū)域，受其影響較大的是配電、控制箱柜等，配電箱柜密封不良時(shí)，沙塵易進(jìn)入配電箱內(nèi)。沙粒主要成分二氧化硅SIO2，硬度大熔點(diǎn)高，電器觸點(diǎn)間進(jìn)入沙粒，使動(dòng)靜觸點(diǎn)間不能緊密結(jié)合引起額外接觸間隙，帶來(lái)了嚴(yán)重的接觸不良故障，它帶來(lái)的電器危害我們常見(jiàn)的有如下幾類(lèi)：

　　1.柜內(nèi)斷路器、交流接觸器等分合機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)間進(jìn)入沙粒，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)操作澀阻或卡死，分合閘后出現(xiàn)缺相或接觸不良引起接觸電阻增大發(fā)熱，嚴(yán)重的造成端子燒蝕等故障;

　　2.用電設(shè)備(如：電機(jī))，操作失靈或嚴(yán)重故障狀態(tài)運(yùn)行，包括：電機(jī)正常操作啟不起來(lái)或停不下來(lái)，缺相運(yùn)行，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)接觸器連續(xù)不停地吸合斷開(kāi)，接觸器觸點(diǎn)及接線端子發(fā)熱，這類(lèi)異常，直接原因也是接觸器觸點(diǎn)和線圈間進(jìn)入沙粒，引起觸點(diǎn)接觸間隙產(chǎn)生電弧，造成觸點(diǎn)粘接無(wú)法分合閘或者虛接。

　　以上故障風(fēng)沙是直接因素，間接原因是配電箱密封不嚴(yán)。多發(fā)生于沙漠區(qū)域(如新疆油田)。

　　解決和防護(hù)措施：

　　1.對(duì)配電箱柜門(mén)沿，增加或更換密封條，較大的柜門(mén)上鎖后用鐵絲捆扎使密封貼合更嚴(yán)實(shí)。

　　2.對(duì)柜內(nèi)開(kāi)關(guān)電器定時(shí)用吸塵器吸塵和風(fēng)機(jī)吹掃，對(duì)進(jìn)了沙粒的開(kāi)關(guān)必要時(shí)拆下開(kāi)關(guān)解體清潔。

　　3.將密封不良的配電箱柜更換成防風(fēng)沙防水性良好的戶(hù)外配電箱。

　　二、配電控制箱柜進(jìn)水引起的故障(雨雪和密封因素)

　　配電箱進(jìn)水一般屬雨水、雪融水，通過(guò)密封不良的箱柜門(mén)縫、個(gè)別從老式配電箱上箱蓋進(jìn)線孔縫隙等滲入。配電箱進(jìn)水引起的故障包括：相間短路跳閘、接地跳閘及由于短路電弧引起的電器燒損和火災(zāi)，一旦發(fā)生故障將造成配電所控制的設(shè)備停止運(yùn)行，恢復(fù)工作消耗的材料配件人力資源較大。請(qǐng)看以下案例：

　　該案例圖片2011年4月某油田一起單井戶(hù)外配電柜由于下雨進(jìn)水，進(jìn)線總開(kāi)關(guān)、接觸器、接線端子和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)水引起短路放電電弧燒損電器案例，戶(hù)外配電箱的防水防護(hù)對(duì)配電設(shè)備的安全運(yùn)行是致命的，在日常維護(hù)工作中必須嚴(yán)密關(guān)切。

　　防護(hù)措施主要從以下幾點(diǎn)入手：

　　1.從防水密封入手，做好日常預(yù)防性的維護(hù)，做好老舊柜門(mén)的變形校正和更換密封條工作，巡護(hù)時(shí)檢查穿線孔的密封性，及時(shí)更換老化開(kāi)裂的防水密封膠泥，確保雨雪水不能滲入箱內(nèi)。

　　2.落實(shí)雨雪季節(jié)前的針對(duì)性防護(hù)工作。

　　3.對(duì)密封存在嚴(yán)重不足的早期配電箱柜，應(yīng)計(jì)劃性的更換改造，使用防水防塵良好的配電箱。

　　4.新項(xiàng)目設(shè)計(jì)使用戶(hù)外配電箱，需嚴(yán)格選型防水防塵性能良好，箱柜結(jié)構(gòu)穩(wěn)固不易變形的產(chǎn)品。

　　三、老化、脆裂、缺失 (日曬因素)

　　先看以下圖片：

　　這張圖片為防爆控制柜開(kāi)關(guān)指示燈，由于風(fēng)吹日曬，有燈罩明顯缺損的、存在燈罩開(kāi)裂的，另外由于日曬原因，其中兩盞亮著的指示燈在白天很難辨識(shí)。

　　日曬缺陷的防護(hù)措施：

　　1.安裝時(shí)選擇將操作指示面板面向北，即可基本避免日曬引起的損壞;

　　2.如果一定要面向南及偏南方向安裝，就應(yīng)當(dāng)對(duì)類(lèi)似露天安裝的帶有操作和指示的設(shè)備增加遮陽(yáng)防曬罩;

　　建議：油田野外單井設(shè)備的安裝布局設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)首先考慮安全、可靠、時(shí)效、便于辨識(shí)和維護(hù)等，布局的美觀應(yīng)其次。

　　四、變壓器引線橡塑絕緣層提前開(kāi)裂 (日曬老化、高寒脆化、應(yīng)力綜合因素)：

　　戶(hù)外安裝的變壓器和電機(jī)等設(shè)備在油田是非常普遍的，變壓器和電機(jī)上下引線絕緣層橡塑絕緣材料本身存在明顯的老化特性，戶(hù)外環(huán)境因素會(huì)加劇老化程度。露天條件下有自然老化和異常開(kāi)裂現(xiàn)象之分，一般通過(guò)定期(3～5年)維護(hù)，在自然老化達(dá)到防護(hù)水平不足前即予以更換，即可保障安全運(yùn)行，有效避免了老化引起的故障。

　　另外一個(gè)現(xiàn)象屬細(xì)節(jié)問(wèn)題，多發(fā)生在下引線連接變壓器低壓樁的4根分線絕緣層異常開(kāi)裂和電機(jī)接線柱處發(fā)生彎曲度過(guò)大引起的絕緣層異常破損。這里的異常指使用期限較短1～2年，開(kāi)裂多位于電纜彎曲率較大處，這主要是電纜彎曲率較大處的絕緣層始終受到了拉伸應(yīng)力，經(jīng)爆曬、冬夏溫差影響，局部材料塑性疲勞和冬季脆化，在絕緣層內(nèi)金屬絲應(yīng)力作用下產(chǎn)生開(kāi)裂，而失去絕緣防護(hù)水平。

　　根據(jù)以上分析建議的防范措施有：

　　1.安裝連接變壓器上下引線時(shí)，可適當(dāng)增加主電纜的曲率，主電纜有完整的防護(hù)層(鎧甲等)，盡量減小分支電纜曲率，也就減小了分支線纜所受的應(yīng)力;

　　2.受安裝位置空間限制，需要分支電纜有較大彎曲和扭曲時(shí)，應(yīng)當(dāng)安裝緊故前后，人為消除防護(hù)層受到的應(yīng)力，即在原有曲率下進(jìn)一步增大曲率，使電纜克服固有彈性產(chǎn)生永久變形后符合緊固后的自然曲率狀態(tài)，能避免或減小防護(hù)絕緣層受到的應(yīng)力影響。

　　3.電纜安裝完成后，應(yīng)作妥善的緊固，防止大風(fēng)引起的電纜擺動(dòng)引起應(yīng)力作用。

　　以上是對(duì)近幾年戶(hù)外電器維護(hù)工作中，遇到相對(duì)普遍的故障缺陷的淺析，對(duì)問(wèn)題的分析判斷多有局限，期望同仁多指正并共同探討，找到更多更好的措施加以防范，以削減環(huán)境因素對(duì)戶(hù)外電器設(shè)備的不利影響，糾正人為因素埋下的隱患，從客觀和主觀共同入手提高戶(hù)外電器設(shè)備完好率，提高工作質(zhì)量，提高工作效率。

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