浅谈连续运行型企业电气设备的预防性维护的可行性研究

浅谈连续运行型企业电气设备的预防性维护的可行性研究

林正强

天津市高校供热工程公司 天津 300222

摘 要：目前企业为了追求产值最大化而连续运行，设备电气的预防性维修是一种适合在相对固定的时间内不间断运行型企业的维修方式，它能有效的减少设备故障促进电气设备故障诊断和快速修复，节约维修费用，和维修时间。本文以常见设备故障出发，结合现工作的相应技术，来介绍设备电气的预防性维修。

关键词：连续型 企业 电气设备 维护方案研究

一、前言

　　当今在一些需要连续运行的企业例如轨道交通运输、供水、供暖、电力等行业因为其社会影响大、后果严重，停机故障维修都会以事故处理，造成重大的损失。所以我们应该把设备电气，尤其是重点设备电气的维修，从“事后故障维修”逐渐转变为预防性维修。以降低故障停机率，从而有效提高生产效率。

二、预防性维修的现状

预防性维护就是在电气设备未发生故障前对设备进行有针对性、有预防性性、有目标性的修补方法。 预防性维护的目的在于将设备的故障率和实际折旧率降至最低，从而用最少的资金成本投入，将整个设备使用周期中设备的可用性和可靠性增至最高。具体的预防性维护工作是根据设备维护手册和设备预防性维护时间表来实现的。

设备电气维护是设备操作人员重要职责之一。先进的设备能提高企业生产水平，提升企业的竞争能力。设备的完好率直接影响到企业的经济效益和社会效益。但是，目前国内很多企业只重眼前利益，重生产轻维护造成设备管理以及技术维修人员偏少，设备电气的故障维修占据了工作量的绝大部分比例，预防性维修并未得到应有的重视。缺乏预防性维修计划，即使有计划也缺人力与物力实施。人力因素，人才短缺现象，是企业维修机构建设面临的严重而不可规避的问题。物力因素，因检测手段、维护工具上资金投入少，造成技术落后，加上重要的零配件及易损易耗件不易找到供应渠道，一般多依赖厂商，如果厂商不提供技术资料和必要的配合，就会给维护工作带来极大的困难。

三、预防性维修的意义

预防性维修指在设备正常运转情况下，操作人员对其进行技术和质量控制，定期或不定期进行维护和保养，发现和排除影响设备及人员的不安全因素，最大限度地降低设备故障率，保障设备安全有效运转。预防性维护可以有效控制故障率，降低维修成本，避免较大损益，使之更好地服务于生产运行。做好预防性维修，可以及时发现潜在故障，避免造成不必要的停机，正常运转时间。预防性维护可以保证设备的长时间使用，使设备长时间的运行在最佳状态，及时排除由环境与配件疲劳、老化所引起的运行性能下降，提高检验服务质量。很多大型设备都工作在高、中电压、大电流下，预防性维修可以及时排除电气老化，接地不良等隐患，避免恶性事故的发生。

设备预防性维修可提高设备安全运行效率,延长设备使用寿命，为减少或避免由于某些设备发生故障而影响设备的正常运行。可以为设备管理部门避免或减少由于设备发生故障影响连续运行给社会造成的不良影响，使设备的维修保养工作有计划的进入到部门的日常工作之中。从而节省企业的人力和物力，节省设备更新费用，达到和实现企业节能和减少停机。预防性维修工作应该是部门工作中的一个整体部分，预防性维护工作开展要纳入到部门整体工作计划之中并对计划要求认真执行。

四、设备电气故障主要原因

设备电气发生故障原因是多方面的，这自由电器元件自身原因，也有外部因素。但总的来讲，设备电气故障主要原因有以下几个方面：

1.电气原件过载

每个电器元件都有其额定参数，如额定电流、额定电压、额定功率等，并允许有一定的波动范围，这个范围就是他的安全工作区。设备使用时电器元件都应工作在这个安全工作区，否则，就会发生过载而损坏。一般设备都能满足这个要求，但有时因电源波动、负载的变化，以及电路产生的浪涌电压或电流。常会使其超过电器元件的安全工作区，是电器元件发生损坏。

2．电气绝缘

绝缘是电气元件的重要性能之一，电气元件正常工作必须要有良好的绝缘。温度、湿度、粉尘(尤其是导电性粉尘)等常会影响电气元件的绝缘。此外，电气元件超过使用寿命，绝缘也会逐渐老化和失效。需要特别指出的是：电气绝缘等级决定了电气元件的最高工作温度，温度过高会破坏电气绝缘。电气元件绝缘不良，会产生漏电加重、耐压降低等问题，使设备电气发生故障。

3．触点开关

在电气继电控制系统中，其故障容易发生在继电器、接触器、机械开关等的触点上：通过大电流或被电弧烧蚀，触点容易被粘连；长期使用触点被氧化或被尘埃阻断；开关频繁动作，触点簧片失去弹性，产生机械变形。这些就可能造成电气元件触点开关的短路、断路，或者接触不良而引发设备电气故障。

五、设备电气的预防性维修

多年来，许多国家和地区都在摸索设备预防性维修的方法，但基本上都是以机械为主，作为设备组成的另一重要方面即设备电气的预防性维修，则少之又少，无论是技术、产品，还是科研开发。这主要因为：机械故障具有很强的渐进性和对功能丧失的忍耐性；电气故障则是微小损伤影响性能。甚至导致功能的快速丧失。因此，相对来说设备电气的预防性维修有一定困难，有的故障事先是难以预防的。

分析众多设备电气故障，大都是过热引起的。比如电气过载时，电压升高，电流增大，功耗变大，超过电气元件的“安全工作区”，电气元件会发热；电气绝缘变差时，元件内部漏电损耗加重，电气元件会发热；触点开关接触不良，接触电阻增大，触点处也会发热⋯⋯当这些发热较轻时，一般不影响电气元件的正常工作。这时，如果我们能及时发现这些情况，并积极分析发热原因，采取相应措施，做到早知道早预防早处理，就能把许多设备电气故障消灭在萌芽状态，达到预防性维修的目的否则，随着电气元件的发热，元件性能会逐渐变坏，从而又会加重它的发热，形成恶性循环，当这种发热超过一定的极限时，电气元件就会发生过热损坏。对电气元件进行热状态分析，这也是之所以它能用到设备电气的预防性维修原因，下面就是它的一些实际应用：

1．接触不良

电气系统安装时连接螺钉未拧紧，或者工作中受到机械冲击，或者被锈蚀，引起电气接头松动；长期使用，电气连接件表面被氧化。此外，大电流锡焊电气元件管脚处热胀冷缩，由于膨胀系数的不同，长期使用管脚处焊锡易形成裂纹⋯⋯这些都可能造成接触不良。电气接触不良，产生接触电阻增大，必然会引起连接部位发热。这时，如果我们用红外热成像技术，就很容易检测到这些地方，就能及时进行处理，从而避免了许多接触不良引发的设备电气故障。

2．三相不平衡

设备三相不平衡主要指它的驱动电机。这些电机，通常为三相式。如果它发生三相不平衡，一方面可能由于电源不平衡，甚至缺相；另一方面可能由于它自身原因，如匝间短路、绕组断路等。三相不平衡会造成电机相电流不平衡，电机发生异常振动和噪声，严重时电机会很快烧毁。利用红外热成像技术可方便看出电机三相平衡与否，因为如果电机三相平衡，相电流平衡，相电流大小一样，其三相绕组的发热必然会相当。而电机三相不平衡时，某相或两相的电流就会偏大，该相绕组自然会偏热。如果电机三相不平衡就应检查原因：电源问题，要迅速解决；电机问题，则要作好修理或更换准备。从而有效防止了电机烧毁，减少了设备故障停机时间。

3．过热

电气元件工作都会有或多或少的发热现象。不过，设备电气要尽力减少它们的发热，如优化设计、选用微功耗器件、加强设备通风和散热等。一般地，电气元件发热越小，电气工作就会越稳定、可靠。所以，许多知名电气公司，对自己生产的电气产品，都要进行红外热成像分析，对发热大的地方会进行特别处理，以尽量减少它们的发热。这也是通常他们的产品质量较好，工作较可靠的原因之一。任何电气元件工作时，其发热都必须限制在它的允许范围，否则电气元件就会过热。当过热时，我们用红外热成像技术可看出它们处于异常情况，进而分析它们的过热原因，并采取措施消除，避免电气元件发生过热损坏，就能达到设备电气预防性维修的目的。

六、解决方案

近年来，随着红外热成像技术的发展，有人开始把它应用于设备电气的预防性维修，并取得了满意的效果，使得设备电气的预防性维修有了新的起色。红外热成像技术是利用所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。这一特性，得到物体的红外图像，其中热红外线形成的图像称为热图。热图不是可见光成像，它能反映物体表面的温度，因而可以用它来对物体进行无接触温度测量和热状态分析。

由于一般企业对工作环境、经济条件所限，没有条件购买及使用红外线设备。反光显示型变色测温贴片便解决了这个问题，反光显示型变色测温贴片具有独特的变色示温、反光显示及温度记录功能，自身带有压敏胶，应用于变电所母线的连接部位，也可贴在母线与设备接线端子的连接处及隔离开关的触头上，还可贴在变压器、电容器、电机等电气设备的外壳上，用来监视母线连接处及电气设备外壳的温度。一旦监温部位温度达到或超过测温贴片的额定温度，变色测温贴片立即变色，并在测温贴片上显示该处超温的数字，尤其是在夜间，测温贴片具有反光显示功能。无论是白天还是夜间，都很容易被人在巡视中发现监温部位温度升高的状况，从而找出故障隐患，防止事故的发生。