浅谈电气工程中电涡流引起的危害和防范措施王殿彬

浅谈电气工程中电涡流引起的危害和防范措施王殿彬
摘要：随着科技不断发展，社会各界在电气工程上安全运行上的关注度越来越高。

在电气工程中，由于电涡流而引起的危害是重点的工程防范点。

为了降低电
气工程危险事件的发生，需要对电涡流危害进行重点防范。

基于此，本文首先对
电涡流产生的原理进行分析，并且对电气工程中由于电涡流而引起的危害进行研究，并提出危害防范措施。

关键词：电气工程；电涡流；危害；防范措施
前言：
在电气工程，电涡流的产生将会带来比较严重的危害，阻碍设备运行，严重的情况下将
会出现人身财产危险。

为了对其危害产生的原因进行分析，在本文中首先对电涡流产生的原
理以及危险条件进行研究，然后通过实例论述了电涡流产生时有可能带来的危害。

最后根据
实际的电气工程施工需求，制定了危险防范措施。

1.电涡流产生原理与条件
电涡流的产生原理比较简单，基于电磁场中电涡流效应。

首先介绍一下什么是电涡流效应。

在法拉第电磁感应原理介绍中，将块状金属导体置于变化的磁场中，或在金属导体在磁
场中作切割磁力线运动时，此时在金属导体内将产生呈涡旋状的感应电流，该电流形式呈闭
合回路，近似于水涡流形状，物理学中将该电流叫电涡流，而电涡流产生的现象称为电涡流
效应。

电涡流的产生是在电磁感应原理基础上，进行的延伸[1]。

对电涡流产生的条件进行分析，在电气工程三相电缆中，当各相的负荷不均衡时，或者
在某单一线路上存在问题时，使得系统中电流适量不为零，并且导致磁场的矢量也不为零。

那么在这样的情况下将会产生磁场，在磁场的作用下产生了电涡流。

2.电气工程中电涡流引起的危害
2.1危害实例分析
在XX电气工程中，其电缆的铺设方式主要采用4根300毫米的单芯电缆。

在三相不平衡基础上，导致这四根电缆中，存在着其中一根电缆与另外几根电缆之间出现较大的电流差，
相差100安，因此在该工程中出现了电涡流。

当电涡流的出现，使得这四根单芯导线所穿过
的镀锌钢制电缆桥架一直发热，温度达到了60℃。

线路中的温度升高，引起了线路监理的重视，10kv以下的交联电缆极限工作温度是90℃。

但是该温度比较接近极限温度，因此工作人员对温度进行及时调整[2]。

为了保障该电缆三相保持平衡，需要对电缆进行及时调整。

如果由于电涡流的存在，并
且对其温度并没有及时调整，在金属套管和桥架中产生危险。

但是当危险比较小在电气工程中，由于轻微的失衡而产生的电涡流还不存在危害。

2.2电气工程设备方面
在电气设备运行中，比较容易出现电涡流现象。

在我国经济条件比较落后的地区，电线
路中主要以绝缘导线为主。

由于很多变电设备、电缆等裸露在自然环境中，如果遇到特殊天
气将会带来诸多安全威胁。

例如，在雷雨天气中，变电设备中容易出现短路，严重的情况有
可能出现火灾等危险情况。

与之对比，城市的电力线路中情况则不同，人流量比较高，城市中的人口密度较大。

需
要对变电线路设备进行集中升级与改造，避免变电线路中出现漏电，增加线路中的变电保护，提升电力系统的紧急故障处理能力。

从变电设备方面进行安全控制与防范，能够彻底避免设
备电缆由于电涡流的产生而带来的危险[3]。

3.电气工程对电涡流引起危害的防范方式
3.1电气工程设备安全控制
在电气工程中，为了避免由于电涡流的出现，而造成的设备运行危险，需要对电气工程
中的重点运行设备进行安全检测与控制。

进行电气工程施工前，专业的技术人员需要对设备
中可能产生电涡流的节点进行检测，对工程中需要的电缆材料和设备进行严格的质量检测。

该项设备检测，一方面能够有效控制电缆材料的质量，另一方面还能够保障工程应用中的电
气材料和设备、以及安全系数在控制范围内。

电气工程运行中，施工单位要严格的对设备的
进行督促检查，并且实时的给出安全使用报告，在精密检验之下，确保设备运行时的质量过
关[4]。

3.2调节电气工程设备负载功率因数
为了减小由于电涡流而带来的危害，可以通过对电气工程设备负载功率因素进行调节的
方式来实现。

在一般的电网电力系统中，电气工程设备电压经常出现较大幅度的波动，对其
产生的原因进行分析。

在电气工程中，线路中感应电动机、其他相应的电力设备，对电路中
的有功功率消耗，还消耗电路中的无功功率。

在这样的条件下，由于功率消耗不对等将会产
生电涡流，同时还对电网供电造成了严重的影响，进而增加了电能的损耗。

在电气工程中，
要想稳定电压，可以采取相应的静止无功补偿器来提高功率因数。

3.3电气工程电涡流现象检测
在实际的电气工程运行管理中，专业的技术人员需要对电涡流现象进行安全检测，强化
电气工程设备危险点检修监督力度，并在设备故障检修中引进科技设备。

例如，以变电站的
电涡流检修为例，实际的变电检修中，积极引进先进的技术设备，采取自动化式的电涡流危
险检测方式，当变电检修中出现电涡流危险时，在故障区段自动被隔离带检修。

而正常区段中，电气设备线路不受影响。

要想实现对变电设备检修的安全控制，不仅需要过硬的检修技术，还需要对检修环节进行监督与检测，一旦发现电涡流危险马上发出报警[5]。

3.4电缆沟敷设电缆
在电气工程中，施工人员采用直径比较大的三相电缆时，不容易进行穿线，为了提升电
缆穿线效率，工作人员往往采用单芯的两根直径相同的电缆，以并联的形式进行连接。

在实
际的设备应用，并联电缆的方式也被允许，但是在实际的并联环节中，需要注意电缆的截面、长度等都需要相同。

例如，在XX办公楼之间敷设电缆，由于在建设初期，电缆口预留孔径比较小，导致直径比较大的电缆穿不进去，此时施工人员采用8根300平方毫米的单芯电缆进行敷设，采用4
根DN150镀锌钢管埋设。

但是根据建筑电气工程施工质量检验标准，电缆敷设只能以三相、
或者单相的形式来实现。

在三相敷设中，两根电缆中的电流矢量和不为零，将会产生比较严
重的交变磁场，严重的情况下将会产生涡流。

在此基础上，根据实际的施工情况，施工监理
提出比较好的施工建议，采用电缆沟敷设的方式进行施工。

在该种形式下，能够有效的降低
电涡流产生率，为实际的电气工程施工带来便利。

该种电缆敷设形式，不需对地面上的混凝
土进行施工，施工成本比较低。

结论：
综上所述，在电气工程中，电涡流的存在，将会对系统带来危害。

从电气工程设备角度
上分析，需要对电气工程设备进行安全控制，调节电气工程设备负载功率因数；并且对电气
工程电涡流现象检测，采用电缆沟敷设的方式，有效的降低电涡流产生率，为实际的电气工
程施工带来便利。

参考文献
[1]肖冬.直流输电和磁暴引起变压器直流偏磁的相关研究[D].华中科技大学,2007.
[2]林磊.电气化铁路对电力系统影响的分析研究[D].浙江大学,2005.
[3]张学楷.低压线路常见电气火灾原因分析认定及预防措施研究[D].重庆大学,2005.
[4]吴国军.电力工程安全管理的方法与实践[D].华北电力大学（北京）,2010.
[5]钟晓峰.如何防止电气工程中电涡流引起的危害[J].科技资讯,2010,15:137.
作者简介：
1.王殿彬（1985—），男，新疆乌鲁木齐市，学历：大学本科，职称：助理工程师，大学毕
业一直从事火力发电厂电气和安全管理工作。

2.李延丽（1985—），女，新疆乌鲁木齐市，学历：专科，职称：助理工程师，大学毕业一
直从事火力发电厂化学技术管理工作。