作者：方大千、方懿 等编著
出版社：化学工业出版社
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电气设备安装·使用·维修手册试读：
前言
电气工作者的工作离不开电气设备的安装、使用、维护和故障处理。电气设备的性能及工作状态，与设备安装质量、使用方法、日常维护和检修质量密切相关。
电气设备安装人员、维修人员的技术水平和工作能力，一方面来自工作实践中的长期摸索和日积月累，另一方面来自不断学习，积极汲取他人积累的知识和经验。而通过后者获得的知识更快更多，一旦真正掌握这些知识并在实际中加以应用，就如虎添翼，将大大提高自己的技术水平和处理实际问题的能力。本书详细地介绍了电气设备安装、使用和维修中最常涉及的技术标准和规范要求；介绍了电气设备的维修方法和手段，电气设备故障快速查找和排除诀窍，电气设备保养、试验和设备完好率检查等；还介绍了输配电，变压器、电焊机和互感器，电动机，高压电器，低压电器，变频器、软启动器和PLC，继电保护及二次回路，小型发电机，成套电气设备，仪器仪表，照明设备，接地与防雷等的安装施工工艺、设备调整、材料选择、使用规范及要求、日常维护、故障处理及试验、标准规定。为了便于读者查找和使用，本书大量采用表格形式，这也大大增加了信息量。
本书在编写中充分注意电气设备的新产品、新技术、新工艺、新方法、新标准、新规范的应用，突出了作为现代电工所要掌握的电气设备安装、使用、维护和故障处理技术。本书内容涵盖面广，信息量大，是一本实用的电工工具书。
本书是笔者长期从事电气工程设计、安装、施工，从事输配电、变电、发电、冶炼、工厂企业自动化、新产品开发、建筑电气和大型国企的设备维护管理工作所积累的丰富的设备安装、调试、使用、维修经验的充分体现，可保证本书的实用性和先进性。
本书主要由方大千、方懿等编著，参加及协助编写工作的还有许纪明、方欣、方亚平、朱征涛、朱丽宁、张正昌、方成、方立、张荣亮、许纪秋、方亚敏、方亚云、那宝奎、费珊珊、卢静、孙文燕、张慧霖。全书由方大中、郑鹏审校。
限于水平有限，书中难免有不妥之处，希望读者批评指正。编著者第1章 电气设备维修方法和手段
电气设备的正确使用和精心维护，对于保持设备的正常运转，延长设备的使用寿命，降低维修费用具有明显的效果。而对电气设备故障的快速处理和高质量维修，是现代化生产的迫切要求。
电气设备的维护保养要通过日常巡视检查、故障检修、设备诊断、设备小修与大修及设备试验等手段来达到。同时，为了使电气设备安全可靠地运行，并发挥其正常功能，必须让电气设备在其允许的使用环境条件下工作。1.1 电气设备的使用环境条件
电气设备有在普通环境下使用的，有在特殊环境下使用的，因此电器产品需根据使用环境条件进行设计、制造，以满足不同使用场所的需要。1.1.1 普通电工产品的基本使用环境条件（1）基本使用环境条件
①海拔：1000m。
②最高空气温度：40℃。
③最低空气温度取下列数值之一：+5℃、-10℃、-25℃、-40℃。
④空气相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25℃。（2）说明
①海拔：以平均海平面作为基准（0m）起算的陆地高度。
②最高（低）空气温度：指空气温度的最高（低）值，它是以每年所出现的最高（低）温度的多年平均值为基础的。
③月平均最低温度：日最低温度的月平均值。
④相对湿度：空气中所具有的水汽压与同一温度下饱和水汽压之比。
⑤月平均最大相对湿度：日最大相对湿度值的月平均值。
⑥最湿月：一年中月平均相对湿度值最大的月份。
普通电气设备的使用环境条件见表1-1。表1-1 普通电气设备的使用环境条件1.1.2 高、低压电工产品的基本使用环境条件（1）高压电工产品的基本使用环境条件
断路器、隔离开关、负荷开关、开关柜、组合电器、接地开关等的基本使用环境条件如下：
①海拔：1000m、2500m。
②周围空气温度：上限，+40℃；下限，户内-5℃，户外-30℃，高寒地区-40℃。
日温差：15℃。
③户内产品相对湿度：90%（+25℃时）。
④户外产品风速：35m/s。
⑤地震烈度：8度。（2）低压电工产品的基本使用环境条件
1）海拔：不超过2500m。
2）周围空气温度。
①不同海拔的最高空气温度见表1-2。表1-2 不同海拔的最高空气温度
②最低空气温度：
a.+5℃（适用于水冷电器）。
b.-10℃（适用于某些特定条件的电器，如电子式电器及部件等）。
c.-25℃。
d.-40℃（订货时指明）。
3）空气相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25℃，并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。
4）对安装方位有规定或动作性能受重力影响的电器，其安装倾斜度不大于5°。
5）无显著摇动和冲击振动的地方。
6）无爆炸危险的介质中，且介质中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体与尘埃（包括导电尘埃）。
7）在没有雨雪侵袭的地方。1.1.3 特殊环境条件
特殊环境条件是相对基本环境条件而言的。常见的特殊环境条件见表1-3和表1-4。表1-3 特殊环境条件基本数据注：括号中的数值是参考值，符号“○”表示设计时必须考虑，符号“△”表示视具体情况而定。表1-4 化工腐蚀、工厂防爆环境的腐蚀性气体最高允许浓度注：符号“△”表示设计时需视具体情况而定。1.1.4 环境条件对电气设备的影响（1）海拔的影响
海拔变化，大气压力也变化。在海拔1000～5000m之间，每增高100m，气压降低0.8～1kPa；反之，在海平面以下，海拔高度每下降100m，气压增加约1.3kPa。
气压降低容易使空气电离而降低介电强度，同时冷却效能下降，导致开关灭弧困难和电气设备温度升高。但海拔升高，空气温度也会下降，从而对设备温度升高有抵消作用。（2）空气温度的影响
电气设备周围空气温度的高低直接影响其散热冷却效果。温度过高，会加速绝缘老化，使塑料材料变形变质，会使热继电器误动作、电子元件劣化；温度过低，会使电气设备内某些材料变硬变脆，使有些油类的黏度增大或凝固，影响设备的正常动作。日温差过大，易产生凝露，使绝缘性能降低，还会使零部件变形、开裂，瓷件碎裂等。（3）湿度的影响
当空气相对湿度大于65%时，电气设备的表面会覆以一层0.001～0.01μm的水膜，湿度越大，水膜越厚。当相对湿度接近100%时，水膜厚度可达几十微米，从而使电气设备的绝缘强度大大降低。另外，当相对湿度为80%～95%、温度为25～30℃时，易使霉菌旺生，从而腐蚀电气设备的金属部件和印制电路板等。相对湿度过低，会使塑料等绝缘材料变形、龟裂。（4）盐雾的影响
盐雾对电气设备的影响程度与空气湿度密切相关，干燥的氯化物对电气设备几乎无影响，而在潮湿空气中的氯化物，会电离出大量的氯离子，导致金属腐蚀，降低电气设备的绝缘强度，使泄漏电流增大等。（5）腐蚀性气体的影响
腐蚀性气体主要有氯、氯化物、二氧化硫、硫化氢、氨、氧化氮等。这些气体在潮湿环境下会使电气设备的金属加速腐蚀，绝缘性能降低。（6）爆炸性混合物的影响
在有爆炸性混合物的场所，如果电气设备产生火花、电弧，就会造成爆炸、火灾事故。因此在有火灾、爆炸危险的场所，必须选用合适的防爆电气设备，电气设备和布线的安装也必须符合防火防爆的要求。（7）振动的影响
振动会造成电气设备零部件疲劳损坏、磨损和松动，使设备不能正常工作。（8）其他因素的影响
如大气污秽、雷电、电磁干扰等均会对电气、电子设备造成严重影响。1.2 高海拔地区电气设备的正确使用1.2.1 高海拔地区的环境条件
海拔超过1000m的地区称为高海拔地区。高海拔地区，因空气稀薄，电工产品的散热效率会降低，同时因气压降低和大气密度的减小，空气的绝缘强度会降低。
最高气温、最低气温、最低气压、平均相对空气密度与海拔的关系见表1-5。表1-5 温度、最低气压、平均相对空气密度与海拔的关系1.2.2 高原型电器的工作条件（1）高原型高压电器的工作条件
①海拔1000～4000m。
②温度、最低气压、平均相对空气密度与海拔的关系见表1-5。
③户内空气相对湿度不大于85%（20℃±5℃时）。（2）高原型低压电器的工作条件
①海拔2500～4000m。
②温度、最低气压、平均相对空气密度与海拔的关系见表1-5。
③户内空气相对湿度不大于85%（20℃±5℃时）。1.2.3 普通型电气设备在高海拔地区的使用（1）电工产品在高原地区使用时温升增高的修正值
各类电工产品在高原地区使用时温升增高的修正值见表1-6。表1-6 电工产品在高原地区使用时温升增高的修正值注：1.表中未列出的电工产品，可参考结构相类似产品的数值修正，或通过实际低气压试验确定。 2.表中的百分数为产品额定温升的百分值。（2）对电工产品额定电流值的影响
由于随海拔增高而增加的产品温升值基本上接近于高原气温随海拔增高而降低的递减值（每增高100m约降低0.5℃），故温升问题能得到补偿。因此在海拔高度不超过4000m的情况下，高、低压电器的额定电流可以保持不变。（3）对电工产品绝缘耐压的影响
①对变压器的影响。通常油浸式变压器外绝缘（套管）距离按海拔1000m以上时，以每上升100m为一级，每级加大空气间隙1%；干式变压器按海拔1000m以上，每上升500m为一级，每级加入额定短时工频耐受电压值6.25%。
②对高压电器的影响。如果产品试验地点的海拔低于1000m，应对工频和冲击试验电压作如下校正： 式中 U——应选用的试验电压（kV，工频时为有效值，冲击时为最大值）；
U——额定耐压试验电压，kV；0
α——校正系数，见图1-1。图1-1 校正系数α与海拔的关系
如果试验不合格，则应加强绝缘措施，甚至选用额定电压高一级的同类产品。
③对低压电器的影响
a.对低压断路器的影响。在断路器的技术标准中规定：在正常使用条件下，断路器的安装点海拔高度不超过2000m。超过2000m时，随着空气密度的下降，会给断路器短路电流时的灭弧带来困难。因此在海拔高度超过2000m的地方使用断路器时，应加强断路器的绝缘，即增加耐压值，并降低最大工作电压，见表1-7。普通型断路器在高原使用时，其短路分断能力应降容或降压使用，一般降一级使用。例如，原短路分断能力为35kA的断路器，在高原地区使用时，分断能力降为25kA。表1-7 高原地区对断路器耐压值和最大工作电压的影响
b.对普通型低压电器的影响。普通型低压电器在海拔2500m时仍有60%的耐压裕度。试验表明，国产常用继电器和转换开关等，在海拔4000m及以下地区，均可在其额定电压下正常运行。（4）对阀型避雷器的影响
由于阀型避雷器火花间隙的放电电压易受空气密度的影响，因此需使用高原型阀型避雷器。（5）对双金属片热继电器和熔断器的动作特性的影响
海拔升高，对双金属片热继电器和熔断器的动作特性稍有影响，但在海拔4000m以下时，均在其技术条件规定的特性曲线带范围内。
试验表明，对于低压熔断器，过载熔断时间随环境温度降低而增加，在20℃以下时，变化的程度则更大；而短路熔断时间随环境温度的变化可以不作考虑，因此在高原地区使用熔断器开关作为配电线路的过载和短路保护时，其上下级之间的选择性应特别加以考虑。在采用低压断路器时，应留有一定的断路和工作容量。由此可见，与断路器相比，熔断器在高原使用环境下的可靠性和保护特性更为理想。（6）对柴油发电机的影响
对在高原地区使用空气燃烧的柴油发电机来说，其工作效率将大大降低。因为高原地区气压低、空气稀薄，柴油燃烧很不充分，单位用量柴油的输出功率将大大下降。详见第9章9.1.1（2）项。（7）对开关设备分断能力的影响
高海拔会使在大气中灭弧的高、低压电器的分断能力降低。当分断能力不合格时，应选用额定容量高一级的产品。（8）对直流电机的影响3
直流电机在低湿度（如低于3g/m）和低气压的高原环境中使用，容易产生较大的换向火花，如果换向火花不合格，应选用换向性能好的电机或采取措施减小换向火花等级，甚至降低容量使用。1.3 火灾和爆炸危险环境中电气设备的正确使用1.3.1 爆炸、火灾危险区域的划分（1）爆炸危险区域的划分
爆炸性气体环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区：
①0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境。
②1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。
③2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
爆炸性粉尘环境根据爆炸粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区：
①10区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境。
②11区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。（2）爆炸性粉尘的分类、分级和分组
爆炸性粉尘的分类、分级和分组见表1-8。表1-8 爆炸性粉尘的分类、分级和分组（3）火灾危险区域的划分
火灾危险环境根据火灾事故发生的可能性和后果，以及危险程度和物质状态的不同，按下列规定进行分区：
①21区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。
②22区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸性混合物，但在数量和配置上能引起火灾危险的环境。
③23区：具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。（4）爆炸危险环境的区域范围
在爆炸危险环境的区域范围内，应安装相应的防爆型电气设备；不在爆炸危险环境的区域范围内时，可安装非防爆型电气设备，但是不能以这个范围作为能否动用明火的依据。
爆炸危险环境区域范围的划分如下：
①非敞开的建筑物内部，一般以室为单位划定范围，对于1区建筑物通向露天的门、窗外3m以内的空间范围，可降低为2区；对于2区建筑物通向露天的门、窗外1m以内的空间范围，可不考虑防爆要求。
②对可燃气体、易燃液体和闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体储罐，一般以离设备外壳3m以内的空间为有爆炸危险环境区域范围。
③对易燃液体注送站，一般以注送口外水平距离15m、垂直距离7.5m以内的空间为有爆炸危险环境区域范围。
其他设施的爆炸危险环境区域范围的划分可参照有关专著。1.3.2 爆炸危险环境的电气设备选择
在有爆炸危险环境中选用电气设备时，应根据爆炸危险区域和电火花形成的条件，并结合爆炸性混合物的危险性进行选择，具体见表1-9～表1-13。表1-9 旋转电机防爆结构的选型注：1.○为适用，△为慎用，×为不适用（下同）。 2.绕线型感应电动机及同步电动机采用增安型时，其主体是增安型防爆结构，发生电火花的部分是隔爆或正压型防爆结构。 3.无火花型电动机在通风不良及户内具有比空气重的易燃物质区域内慎用。表1-10 低压变压器类防爆结构的选型表1-11 灯具类防爆结构的选型表1-12 低压开关和控制器类防爆结构的选型注：1.电抗启动器和启动补偿器采用增安型时，是指将隔爆结构的启动运转开关操作部件与增安型防爆结构的电抗线圈或单绕组变压器组成一体。 2.电磁摩擦制动器采用隔爆型时，是指将制动片、滚筒等机械部分也装入隔爆壳体内。 3.在2区内电气设备采用隔爆型时，是指除隔爆型外，也包括主要有火花部分为隔爆结构而其外壳为增安型的混合结构。表1-13 信号、报警装置等电气设备防爆结构的选型表1-14 电气设备防护结构的选型注：1.在火灾危险环境21区内，固定安装正常运行时有滑环等火花部件的电机，不宜采用IP44型结构。 2.在火灾危险环境23区内，固定安装正常运行时有滑环等火花部件的电机，不应采用IP21型结构，而应采用IP44型结构。 3.在火灾危险环境21区内，固定安装正常运行时有火花部件的电器和仪表，不宜采用IP44型结构。 4.移动式和携带式照明灯具的玻璃罩应有金属网保护 5.表中防护等级的标志应符合现行国家标准GB/T 4208—2008的规定。
在有爆炸或火灾危险的环境中安装电气设备时应注意：
①正常运行时有火花的和外壳表面温度较高的电气设备应尽量远离可燃和易爆物质。尽量将这些设备装设在爆炸或火灾危险环境的外间。若必须装设在危险环境内，则应采取相应的防爆、防火措施。
②在有爆炸或火灾危险的环境中，不准装设插座或敷设临时线路，严禁使用电热器具。在爆炸危险环境内，不宜使用携带型电气设备；在火灾危险环境内，携带型电气设备的电源线应采用移动电缆或橡套软线。1.3.3 火灾危险环境的电气设备选择
在有火灾危险的环境中选用电气设备时，应根据火灾危险区域、电气设备的种类和使用条件进行选择，见表1-14。1.3.4 爆炸、火灾危险环境中电气设备的接地
①火灾危险环境的接地。火灾危险环境的接地范围、接地方式和保护接零线（PE）的选用与一般环境相同。
②爆炸危险环境的接地。见表1-15。表1-15 爆炸危险环境的接地1.3.5 防爆电气设备的日常维护检查
①要检查并改善防爆电气设备的工作环境。应注意以下事项。
a.对室外的防爆电气设备，应设雨棚，以免雨水直接淋到设备上。
b.尽可能不要将防爆电气设备安置在潮气、蒸汽多的场所。
c.不要将防爆电气设备安置在有腐蚀性气体、液体的场所，以免设备受腐蚀。
②对易受到振动连接部位的紧固螺栓，要使用双重螺母等方法紧固以防松动。
③当采取金属管配线时，与电器的连接部分要根据需要使用挠性接头。
④及时清除电气设备上的灰尘、污垢，发现有问题应及时检修。
⑤防爆电气设备的日常巡视检查可按表1-16进行。表1-16 防爆电气设备的日常巡视检查1.3.6 防爆电气设备的检修
①禁止带电检修电气设备。当需通电检查时，除本质安全型电气设备外，不应打开设备的主体外壳、接线盒、透明窗等。
②修理时，最好将电气设备移到非危险场所内进行。
③需就地检修时，使用的测试仪器应为防爆结构的仪器；在检修中应避免发生冲击火花。
④拆装电气设备外壳、接线盒时应注意以下事项：
a.拆下时需小心，应尽量保持原状态；
b.不能用铁锤敲打外壳，以防壳体变形影响防爆面；
c.不要轻易更换或修改原外壳使用的材质及尺寸，如有损坏，最好使用备件；
d.拆下的外壳和接线盒等应除锈，壳内刷耐弧漆，外壳刷防锈漆；
e.接线盒内的接线应无松动，导线绝缘完好。
⑤在检修中防爆面应先除锈，然后漆上一层防锈油脂并测量隔爆间隙是否合乎要求。防爆面的紧固螺栓必须采取防松措施，螺栓的数量不能缺少。
⑥进线喇叭在电缆进线孔处密封要可靠，密封圈尺寸要与电缆外径相配套。对暂时不使用的进线孔，应用厚度大于2mm的钢板密封。
⑦对有透明窗或油位计的容器，检修时应避免对其施加危险应力。
⑧检查填料是否有裂纹或变形。
⑨检查电气设备的接地电阻是否符合要求。矿井低压配电线路中性点不接地系统，其接地电阻值应不大于2Ω；工厂低压配电线路中性点不接地系统，其接地电阻值应不大于10Ω；工厂低压配电线路中性点接地系统，其接地电阻值应不大于4Ω。
⑩接地螺栓应符合下列规定：
a.容量10kW以上，不小于M12；
b.容量5～10kW，不小于M10；
c.容量5kW以下，不小于M8；
d.按钮、灯具、信号灯和小型开关等，不小于M6。1.4 电气设备故障的查找方法1.4.1 利用人的感官查找电气设备故障
利用人的感官查找电气设备故障，是日常巡视和故障查找最简单、最常用的一种方法。不需要测试仪表和检测仪器等，只要带着简单的听音棒（还可用长柄起子代替）、简单的试验器（如验电笔），用眼看、耳听、手摸、鼻闻等人体的感官功能便可以进行故障查找。（1）听声音发现故障
任何电气设备在运行时都会发出各种电磁声音和产生振动，电工可通过检测声音的高低、音色的变化和振动的强弱来判断设备有无故障及故障的可能原因。
例如，变压器的不同声响及产生原因见表1-17。表1-17 变压器不同声响及产生原因
分析噪声的原因应配合观察电流表、电压表的变化，以及保护装置、信号装置的动作情况和有关系统设备的运行状态来进行，仔细听响声来自变压器的哪一部分。若怀疑是变压器内部的问题，可采集变压器油样，用气体色谱分析法检测变压器过热、放电等潜伏性故障。
又如，电动机的不同声响及产生原因见表1-18。表1-18 电动机的不同声响及产生原因
上述方法是根据响声或不规则的振动与正常运行时的声音、振动有某些差异来判断故障的。不能单凭声音高或低的绝对值，而是要根据与平时运行时的微小差异来判断。因此平时经常试听，仔细记住正常运行时的节奏是十分重要的。检查时应配合电流表、电压表等指示仪表来分析判断。
手测振动法：用食指、中指和无名指轻按轴瓦、机身振动部位。经验标准见表1-19。表1-19 手摸振动经验标准（2）根据气味变化发现故障
电气设备在运行中，特别是在刚安装完毕投入运行的开始阶段，会有异样的气味产生。但这种气味与电气产品过热或烧焦绝缘材料所产生的刺鼻焦臭气味是完全不同的。
在巡视检查中，如嗅到什么与平时不同的气味时，就要进一步调查有没有冒烟的地方和变色的部位。嗅气味必须与观察外观和变色检查相结合才能正确地判断出故障所在。例如，在巡视开关柜时嗅到有焦臭味，打开柜门进一步检查，估计是某接触器出了毛病，用手触摸接触器线圈，发现它发热严重，并且线圈外表有烧焦样，于是判断出该接触器线圈烧损。（3）通过观察监视仪表、检查外观及变色情况发现故障
通过观察设备上或柜、屏上的监视仪表和检查外观及变色情况发现故障，统称为通过目测进行异常现象判断。
在巡视检查电气设备时，首先应观察指示仪表。通过观察仪表指示，可大致判断设备的运行情况。例如，三相电压是否平衡，电压是否正常；三相电流是否平衡，有无超载；直流输出电压是否平稳，有无跳动；励磁电压、励磁电流是否超出范围；智能电器的工作状态显示是否正常等。如果仪表指示或功能显示不正常，就可进一步查找故障原因，作出相应的处理。
许多电气设备故障有明显的外观征兆，如热继电器动作，熔断器熔断指示，过流、过压信号继电器动作掉牌，过电流继电器动作掉牌，有报警装置的会发出声响信号、闪光灯信号，智能电器的故障显示等。有些故障通过目测很容易发现，如接线松动、脱焊，元器件烧毁等。
通过目测发现的异常现象及其产生的原因见表1-20。表1-20 通过目测发现的异常现象及其产生的原因（4）通过测试温度发现故障
当电气设备发生故障时，往往伴随设备的温度明显地升高。
电气设备温度检测的简单方法有手感温法、示温蜡片或测温贴片法、温度计和测温仪法等。
1）手感温法 手感温法就是用手去摸电气设备的外壳来判断温度。但高压电气设备绝对不可用手去触摸，必须保持足够的安全距离。对于低压电器，一般也不要轻易用手去触摸，以防设备带电或漏电造成触电事故。用手去触摸电气设备时先要采取必要的安全措施：①切断电源，如拔掉熔断器插尾，拔下电源插头，断开电源开关；②穿上绝缘良好的电工胶鞋，站在干燥的木板或凳子上，用一只手去触摸，身体其他部分不得接触墙、地或电气设备。对于保护接地、接零良好的电动机、发电机和变压器等，可以直接用手触摸其外壳和散热器。
手感温法估计温度见表1-21。表1-21 手感温法估计温度
2）示温蜡片 示温蜡片的熔点有60℃、70℃和80℃等数种，可根据不同金属材料的接头及设备选用。
①示温蜡片的选择 常用的示温蜡片的配方及熔点见表1-22。可根据具体情况选择熔点适宜的配方。表1-22 示温蜡片的配方及熔点
②示温蜡片的使用
a.检查示温蜡片的棱角。示温蜡片完好无损时是有棱角的，若发现无棱角了，则表明所贴设备（如母排）处曾发热过，即发热时蜡片软化，然后温度又降下来，因而破坏了示温蜡片的形状。
b.检查示温蜡片的移位。示温蜡片熔化是先从紧靠导体的部分开始的。当粘贴在垂直或倾斜的导体上的示温蜡片熔化时，它会沿着导体向下方滑动，离开导体发热点便停止下来。对于带色的示温蜡片，还可以从导体上看到移动的痕迹。出现此种情况时，即说明该处已发热。
如果发现示温蜡片下坠，则表明示温蜡片已接近熔化点，此处温度较高。
c.检查示温蜡片的风化程度。贴在户外电气设备上的示温蜡片，因受到外界环境的影响，长期蒸发，厚度会渐渐减薄，体积变小，但这不是示温蜡片发热的现象。
d.检查示温蜡片表面是否发亮。受热的示温蜡片一般是发亮的，这是该处发热的预兆，需加强监视。
e.若发现示温蜡片不见了，应检查是掉落还是熔化。若粘贴周围是湿润的，则表明示温蜡片刚刚熔化；若还积聚不少灰尘，则表明示温蜡片已熔化多时。
f.不同金属材料的接头所粘贴的示温蜡片的颜色与其允许温度相对应（如黄色为60℃，绿色为70℃，红色为80℃）。若熔化，则表明接头已达到相应温度，应及时更换新的示温蜡片再次验证。
③粘贴示温蜡片的注意事项
a.应粘贴在易检查、不为雨水冲掉和避免阳光直射的明显部位。
b.应粘贴在检修、维护设备时不致触碰到示温蜡片的部位。
c.应粘贴在两接触面稍偏上的部位。如果接头的接触面积较大，可粘贴在接头的中心部位。
d.粘贴示温蜡片的黏结剂，宜选用虫胶漆或原磁漆、502胶黏剂等，而不得使用普通胶水或糨糊。
e.为了保证人身安全，一般应停电粘贴示温蜡片。
3）测温贴片 变色测温贴片又称示温记录标签，是一种新颖的测温技术。温度敏感变色测温贴片，随设备温度的变化而改变颜色或显示温度值，从而可掌握设备的温度变化。贴片自身有压敏胶，呈标签形式，可直接粘贴在各种设备表面。一旦设备超温，显示窗口立即显示超温数字或由白色变成红色或黑色、绿色、黄色等。普通测温贴片超温后永久变色，再冷却下来并不恢复原色，呈超温记录状态。而变色测温贴片则有较强的三状态显示及颜色变化可逆性功能：超温前是白色，超温后变色，再恢复常温，颜色可恢复为中间色（如变红品种恢复为粉色，变黑品种恢复为灰色）；如再超温，颜色又重复变为鲜艳的色彩，具有重复观测功能，降低使用成本。有的特殊产品还具有颜色完全可逆和不可逆的功能。
变色测温贴片具有体积小、易操作、显示明显、直观、价廉、测温较准确、超温反应快等优点。测温贴片的误差小于2℃。测温贴片在常温状态尤其在室内能使用4～5年甚至更长，一般环境可用2～3年。已超温变色的贴片最好及时更换。保存时忌接近高温，应存放在阴凉密封的地方。
①变色测温贴片的选择
a.变色测温贴片温度点的选择 一般变配电设备最常用的检测温度为60℃、70℃、80℃，电力方面的测温贴片产品有更高或更低温度，如50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、100℃、120℃等。用户可根据电气设备各部位的温度限值选择变色测温贴片的温度点。
b.变色测温贴片的选型 从性价比和综合性方面考虑，可选购有保护膜多变色系列的测温贴片，如北京亚东星机电技术研究所生产的YDX678型、BD型、GK678型、BC型、BF型、窗口型和数显加强/反光型。这些产品的特点是，整洁美观、利于保存、揭取方便、耐污防水效果显著。BD型显示窗口较大而醒目；YDX678型有60℃、70℃、80℃三种温度，三种颜色变化的组合式测温贴片，测温范围宽，可了解温升渐变过程；GK678型不仅用三种不同颜色，还用数字来表示60℃、70℃、80℃三种温度；窗口型适合导线母排有螺钉的接头部位，它用不同窗口内醒目的黑白色变化来表示60℃、70℃、80℃三种温度，防污防水；数显反光型醒目，耐污防水，又可用作电力母线的三相序指示色（黄、绿、红色）。当前，选用率最高的是YDX678型和BD型。
②变色测温贴片的使用
a.揭取有保护膜的产品十分方便，揭取没有保护膜的单温度多变色系列、温度数字显示系列的贴片时，可先弯折底纸再揭。
b.所贴的测温部位应较平整、清洁干燥，最好用砂纸打磨去除氧化层及凹凸面，或用汽油及其他溶剂清洗擦拭一遍。
c.产品附有压敏胶，粘贴时应排除胶接面间微小的空气气隙，粘实、粘牢。
d.在可能沾到油、水的部位，应选用带保护膜的测温贴片。
e.用于环境特别恶劣的地方，可用透明胶带将测温贴片连同测温部位缠绕起来，以便能起到较好的保护及固定作用。
f.如带电粘贴，可先把测温贴片粘到尖端细小的绝缘棒上，再把有胶的一面推向设备压实即可。
注意，测温过程中禁止用手触摸，以防损坏产品。
4）温度计、测温仪法 在一些特别需要监视温度的部位，如变压器油、大中型电机的轴承和定子绕组等部位，一般都安装普通酒精温度计或压力式温度计，通过目测可知道温度。对于母排、架空导线连接接头、隔离开关及负荷开关的刀片等部位，可用红外测温仪（红外热像仪）远距离测试其温度，方便而快捷。
红外测温仪可以避免一些预防性维护的错误。许多预防性维护要求每年拧紧一次接头螺栓。这是不妥的做法，因为如果螺栓连接本来就紧密，再拧只会损坏螺纹或使材料变形，反而减弱连接压力，增加接触电阻。用红外测温仪查找热点是判断是否需拧紧或修理连接点的正确方法。
红外测温仪灵敏度高、形象直观、安全方便，用它能快速方便地查找出设备的过热故障。它可以显示电子器械冷却防尘滤网的堵塞、断路器的过热、可能遇到导线的损坏，以及电动机变速箱是否需要换油。它能有效地检查出冷却器的进口和出口温度或查找通风系统的故障，因为温度升高常常暗示着某种故障隐患。用它可以监控干式变压器通风孔或其他区域有无潜在的故障。在每年一次的红外热像仪扫描母线和开关箱的间隔期间，可用它来做现场检查。1.4.2 利用测试仪器和试验设备查找电气设备故障
电气设备的测试仪器有万用表、相序表、钳形表、红外测温仪、示波器、稳压电源和信号发生器等。可以通过对电气设备进行一些非破坏性绝缘试验来判断电气设备的状况和查找电气设备的故障。当然，采用这种检查方法也要配合目测、听声音、测温度、嗅气味等直观的检查方法进行综合判断。采用的试验仪器、设备有兆欧表、电桥、工频耐压试验设备、介质损失角测定器、直流泄漏试验设备和泄漏电流测试仪等。（1）带电测试电气设备接地电流的方法
电气设备一般均有接地措施，而接地线接地电流将随所加电压、设备结构以及绝缘状况的变化而变化。设备在运行中，如果绝缘良好，接地电流仅有微量的基波电流和三次谐波电流；如果绝缘劣化或有局部缺陷，就会产生大电流，电流波形显著失真。
利用接地电流测试仪可测出设备的接地电流。
接地电流测试仪由探测线圈、电流放大器和指示装置组成。探测线圈是由高导磁率和恒导磁率的优质硅钢片切成“”形积叠而成的铁芯和匝数很多的线圈构成。放大器为一电子放大电路，并安装有滤波器。指示装置有的采用示波器、谐波（波形）分析器，也有的采用指针式表计及受话筒。
测试示意图如图1-2所示。测试时，只要将探测线圈靠近接地线，便能由指示装置检测出绝缘的劣化情况。表1-23是各种变压器的接地线电流，经过探测线圈探测并放大，利用具有显示电流波形以及并用可听器（受话筒）与指针的接地线电流波形指示仪所记录的结果，供参考。图1-2 接地电流测试示意图表1-23 用接地电流测试仪探测变压器的实例注：1.杂音1表示线圈绝缘物或绝缘油劣化时特有的杂音。 2.杂音2表示套管不良时特有的高频率杂音。
利用接地电流波形测试仪，还可以较方便地对运行中的电压互感器及电流互感器的接地电流波形进行测试，以探测绝缘的劣化情况。（2）电气设备预防性试验
为了判断电气设备运行状况的好坏，通常要给电气设备做预防性试验，即对已投入运行的设备按规定的试验条件、试验项目和试验周期进行试验，从而来判断设备能否继续运行。通过预防性试验，能准确地诊断出电气设备的运行状况，及早发现运行设备存在的故障隐患，防患于未然。
电气设备预防性试验主要有以下内容：
①绝缘电阻和吸收比试验
a.试验目的：检查电气设备的绝缘状况，判断绝缘是否有贯通的集中性缺陷、整体受潮或贯通性受潮、油泥脏污及严重受潮等缺陷。但此法不能检测出绝缘的局部缺陷。
b.试验方法：绝缘电阻、吸收比一般采用兆欧表测量，也可外施直流电压，通过测量泄漏电流进行换算。
一般1000V以下的设备采用1000V的兆欧表，1000V以上的设备采用2500V或5000V的兆欧表。测试时，以120r/min的速度匀速转动兆欧表的手柄，待指针指向“∞”后，接通测量回路，同时计时，分别读记15s和60s时的兆欧值。
设备的绝缘电阻以60s时的兆欧值，即R为准。不同温度下绝60缘电阻的换算见本章1.6节1.6.2（5）项。
吸收比为60s时和15s时的兆欧值之比，即R/R。如果用电动6015型兆欧表测试，应连续摇转10min，记录1min与10min的读数。对于大容量且重要的电机，可每分钟记录一次，以便绘成介质吸收比曲线。
温度对绝缘的吸收比也有一定的影响，一般当温度升高时，受潮绝缘的吸收比会有所下降，但对于干燥的绝缘，影响不大。
②泄漏电流和直流耐压试验
a.试验目的：通过绘制泄漏电流与所加直流电压的伏安特性曲线i=f（u），以及观察泄漏电流随加压时间延长而变化的关系曲线i=f（t），可以判断绝缘有无局部或整体缺陷，如机械损伤、绝缘劣化及受潮等。
对于高压电机，通过直流耐压试验还可以发现交流耐压试验所难以发现的某些局部缺陷，如线圈端部绝缘缺陷等。
b.试验方法：使用专门的高压直流发生器供给可调的直流高压，一般负极加于设备的被试部分，用直流微安表来指示泄漏电流值。
试验时，应缓慢调节电压，逐步升高至所需试验电压，然后打开微安表短路开关，停留1min，读记泄漏电流。如做耐压试验，则按耐压试验的时间要求保持试验电压，读记每分钟的泄漏电流。
③交流耐压试验
a.试验目的：考核电气设备主绝缘的抗电强度，保证运行电压下的绝缘水平，发现集中性的绝缘缺陷，如绝缘局部损伤、受潮、套管裂纹等。交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最严格、最有效和最直接的试验方法，它对判断电气设备能否继续投入运行具有决定性的作用，也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。
b.试验方法：利用交流高压试验变压器或串联谐振回路提供50Hz正弦波，可调的交流高压加于设备的被试部分，非被试部分均应短路接地。
试验时，以每秒变化3%～10%的百分数均匀升压，电压至75%全试验电压后，以每秒变化2%的百分数升至全电压，并开始计时。打开毫安表的短路开关读取电容电流值，然后合上短路开关。试验电压持续1min后，降压至零。
在交流耐压试验前后，均应测量被试设备的绝缘电阻。
由于交流耐压试验对绝缘的作用更近于运行情况，因而能检出绝缘在正常运行时的最弱点。因此，交流耐压试验和直流耐压试验不能互相代替，必须同时应用于预防性试验，特别是电机、电缆等更应当做直流耐压试验。
④介质损耗因数tanδ试验
a.试验目的：通过测量电气设备绝缘的介质损耗因数（即介质损失角正切值），能有效地发现设备绝缘整体受潮、劣化、变质以及小体积被试设备贯通或未贯通的局部缺陷，也能发现绝缘内部存在气隙、充油设备中的油质劣化、油泥脏污等绝缘缺陷。由于该试验具有很高的灵敏度，因此在电工制造及电气设备交接和预防性试验中都得到了广泛应用。但当被试设备体积较大而缺陷所占的体积又较小时，用此法就难以发现。
b.试验方法：测量介质损耗因数tanδ常用的方法是平衡电桥法，通常采用QS1型高压交流电桥（西林电桥）、M型介质损耗测试仪、GWS-4型和ZS01-A型抗干扰介质损耗测试仪、SXJS-1V型智能化介质损耗测试仪等进行测量。
试验时，应注意电桥、标准电容器和试验变压器三者之间的距离都不应小于0.5m，应尽量远离强电磁场设备，以防电磁干扰，同时试验设备尽量靠近被试设备测量套管、互感器等小电容量设备时，其周围应无杂物（如脚手架、梯子等）靠近。一般情况下，tanδ随温度升高而增大。为了便于比较，应将不同温度下测得的tanδ值换算到20℃，详见本章1.6.4。
⑤直流电阻试验
a.试验目的：通过测量直流电阻，发现电气设备导电回路各连接部位的接触情况是否良好，绕组有无匝间或层间短路，有无其他金属体造成搭桥而使导电回路短路等。
b.试验方法：测量直流电阻的方法有电压降法和电桥法两种。电桥法的测量精度高于电压降法，电桥的测量范围能满足测量要求时，应优先选用电桥法进行测量。一般测量10Ω以上的电阻宜选用单臂电桥，测量10Ω以下的电阻宜选用双臂电桥。
在精度要求较高的测量中，应选择准确度较高的电桥及表计；同时，为了消除温差电势和接触电势对测量结果的影响，测量时应倒换电源的极性，在正、反极性下各测一次，测量结果取两次测量的平均值。
测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗因数tanδ和直流电阻等试验项目是在较低电压下进行的，称为非破坏性试验。前三项试验的目的是判断电气设备的绝缘状态，及时发现可能的劣化、受潮等现象。交流耐压试验和直流耐压试验则是在电压高于电气设备工作电压的条件下进行的试验，称为破坏性试验。由于这两种试验所加的电压较高，考验比较直接和严格，在试验中有可能会给绝缘造成一定损伤。1.4.3 电气设备状态维修技术（1）设备维修的发展阶段
最早实施的电气设备维修，属于事后检修，即当电气设备运行中发生事故或障碍后，才进行检修。这种维修方式对供用电及生产影响大，经济损失严重。20世纪50年代，引入了定期预防性维修，即定期检修及更换元器件。这种维修方式对防止突发性事故及保证设备稳定可靠运行起到了较好的作用，但不经济。因为这种方法不但更换了有缺陷或即将损坏的元器件，同时将一些能继续使用的好元器件也更换下来了，造成浪费。该方法在技术上也几乎是凭人们的经验和能力进行的。如今发展到了状态维修，即根据设备运行状态，适时进行维护、检修，使其保持规定技术状态。状态维修的基本模式如图1-3所示。图1-3 状态维修的基本模式
状态维修同样包含事后检修和定期维修这两种传统模式。这种维修方式能有效预防事故的发生，大大降低设备故障率，有效保证设备安全可靠地运行。由于该维修方式考虑了设备中各个元器件及组件的寿命期限，对设备进行巡视、监视、定量预测诊断、在线监测，能以最低的成本获得最佳的技术经济效果。但状态维修方式仍然消灭不了电气设备事故，因此也就不能放弃事后检修。
实施状态维修最需加强的环节是设备状态诊断技术。设备状态诊断技术的基本构成如图1-4所示，它由3个机能组成：
①检测影响设备状态的因素，如故障、劣化及性能、强度。
②对检测出的设备状态进行分析、评价。
③综合诊断。
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