核电站电动机控制中心老化机理分析李常亮

核电站电动机控制中心老化机理分析李常亮

李常亮

（山东核电有限公司265100）

摘要：本文主要对核电站电动机控制中心的老化机理进行了具体分析，对组成电动控制中心的控制变压器、塑壳断路器、及热过载继电器等部分分别进行了分析，其结果有助于对核电站的电动控制中心进行日常的维护工作开展，更加合理的对其使用和保存，进而实现电动机控制中心的老化管理。

关键词：核电站；电动机控制中心；老化机理

随着核电站的运行工作时常增加，特别是在进入老化阶段后，电动控制中心会出现不同程度的老化问题，并会因为设备的老化导致电动机性能的降低，从而影响核电站的整体运行工作。为了能最大化的延长核电站的电动机使用寿命，必须采取科学合理的治理措施来处理这些老化部件问题，以便保证核电站的正常运转。

一、核电站电动控制中心的重要部件老化机理

（一）核电站电动控制中心

1、接触部分的表面老化

电动机控制中心中对于空气接触的表面部分最易产生老化问题，老化问题的出现可能引起电流事故的产生，电流产生的高温可能会导致接触材料的气化现象，对接触材料造成腐蚀和斑驳等不良影响。基础材料的受损可能会导致电流触头的敏感度降低，从而导致每个各供电回路触头之间的燃烧与熔接，最后导致核电站的电动控制中心受损。

2、疲劳形象的产生

电动机控制中心的疲劳现象就如同人体的疲劳一样，会通过部分受影响的原件部位而最终造成设备的老化与受损。原件部位由于受到重复的机械力伤害，导致了疲劳现象的出现，如电动机控制中心的外壳，就会由于受到机械力的循环附加，导致了疲劳现象的出现，然而由于设计中考虑到了疲劳现象的出现，所以由于疲劳而导致的设备失效现象还是较少发生的。

3、内部元件的磨损

润滑剂的使用不当是在造成内部元件磨损的主要原因，次要原因是循环的操作对内部元件的磨损伤害，污染物的入侵导致了内部元件之间的相互摩擦，也是对内部元件的一种潜在危害。电动机控制中心的附属子系统，比如跳闸装置的摩擦，在经过很多次的重复后，对于装置的灵敏度也是一大损害，因此，断路器的内部元件磨损成为了老化机理其中的重要原因之一。

4、电线接头的松散

与电动机控制中心有关的接头和终端在松散的情况下，会产生高阻抗现象发生，从而释放大量的电阻热能，对其他设备原件的震动都可能引起剩余原件的松动，如：母线、断路器等原件。这种连续性的恶性循环破坏会导致火花现象的产生，因为，对电动机控制中心的老化造成了重要影响。

图1核电站电动控制中心示意图

5、热效应断路器的位置变化

由于故障电流的产生，在故障发生时，断路器设备的瞬时热量引发了双金属片的材料性能改变，包括瞬时的电流比值变化，都对断路器造成了不可逆转的影响，导致断路器的损害，增加电动机控制中心的潜在安全隐患。

6、绝缘性能的失效

由于核电站的电动机控制中心的存放是在室内，电动机控制中心的粉尘和其他污染物对于核电站的运行工作来说并不是很严重的危险源头，但是粉尘依然可以通过电动机控制中心而排放到灭弧室中，在设备的运送和保存过程中，依然有侵入到断路器中的可能性，使一些终端受到严重损害。

（二）磁接触器和起动器

1、绝缘性能的老化

在接触器和起动器的实际工作中，带电线圈的过热会导致绝缘性能的退化，随着带点时长的增加，老化程度也会随之加重，短路点温度的升高增加了短路点对于热量的阻碍程度，绝缘材料会出现进一步恶化的情况，最终导致完全失效，引发短路。

图2核电站磁接触器和起动器

2、组织部件的击穿

带电线圈会缩短线圈的使用寿命，由于线圈退化而产生的高温现象则会使化合物转变为半流体，流进周围机构，形成接触线圈的失灵，造成移动部件无法闭合或不能断开的现象产生，阻碍其工作。

（三）热过载继电器

加热器和双金属元件的老化是继电器老化首要原因，加之机械部位的粘连和材料组织的热老化，都会影响热过载继电器的正常使用，其中松动的电气接头也在以相同的方式进行对继电器的老化程度加重，改变其操作性能从而引发更严重的事故问题。

二、核电站电动控制中心的其他部件老化机理

（一）接线盒。接线盒的老化机理包含了组织材料的老化和接线盒的硬件老化，表面绝缘性能的退化与丧失，这些老化机理都会产生局部温度过高的现象，从而引起电力故障的发生，导致断路、绝缘等情况的发生，从而对接线盒的整体运行造成破坏。

（二）控制线缆。控制线缆的老化机理主要是绝缘体的老化和导体老化，松动的电气接头和电器终端，过高的温度和环境都会引起导体的阻热困难，使导体发生弯曲形变，导体的拖拽和卷边等形态变化都是控制线缆的主要老化原因。

（三）熔丝座。熔丝座的老化机理主要是原件的循环疲劳和高性能电阻的接触表面故障，循环疲劳奠定了元件的老化基础，高阻抗的接触表面和松动的电气接头等都成为了熔丝座老化机理的影响因素。

（四）电动机控制中心金属壳。电动机控制中心的壳结构由于结构不完整，所以经常会有疲劳现象的产生，工作实际就是抗震能力的减弱甚至丧失，材料的疲劳和老化以及元件的故障问题都会导致电动机控制中心金属壳的老化，使其丧失结构的完整性。

总结：

对电动机控制中心的老化机理进行了全方位的分析，包括了重要部件和其他部件的老化机理分析，通过对老化机理的了解和掌握，就能够从根本上了解核电站电动机控制中心的运行规律，从而理清其工作原理，做到从根源上的保护工作，使核电站健康平稳的运行。

参考文献：

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