陳平

【摘 要】電網(wǎng)運(yùn)行過程中，電氣設(shè)備與導(dǎo)電體相連接的接頭出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象較為普遍，若不采取有效措施進(jìn)行預(yù)防或控制，就極有可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生，甚至可能僅僅是為了一個(gè)接頭發(fā)熱點(diǎn)的處理，就會(huì)導(dǎo)致變電站失壓、電網(wǎng)運(yùn)行中斷，可以說接頭發(fā)熱現(xiàn)象的危害性是極大。本文對(duì)電網(wǎng)電氣設(shè)備接頭發(fā)熱問題展開深入探討。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)運(yùn)行；電氣設(shè)備；接頭發(fā)熱；相關(guān)問題分析

電力網(wǎng)是由若干個(gè)電器設(shè)備組合而成的，這就產(chǎn)生了電器設(shè)備之間相互連接的問題，受諸多因素的影響，在設(shè)備接頭連接處存在接觸電阻。如果接觸電阻超出一定的數(shù)值，就會(huì)嚴(yán)重降低設(shè)備的載流能力，同時(shí)還會(huì)在電氣設(shè)備連接處產(chǎn)生熱效應(yīng)，直至產(chǎn)生故障和障礙。有效降低電力設(shè)備連接處的接觸電阻，防止接頭處發(fā)熱，是電力企業(yè)的重要工作之一。

1 設(shè)備接頭發(fā)熱的原因

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累可知，引起電網(wǎng)電氣設(shè)備接頭發(fā)熱現(xiàn)象的原因主要有：

1.1 連接金具接觸面處理不佳

無論是接線端子或連接管，由于生產(chǎn)或保管條件影響，管體內(nèi)壁常有雜質(zhì)、毛刺和氧化層存在，鋁表面極易生成一層堅(jiān)硬而又絕緣的氧化鋁薄膜，使鋁導(dǎo)體的連接比銅導(dǎo)體的連接更加麻煩。造成連接發(fā)熱的主要原因除機(jī)具、材料性能因素外，關(guān)鍵是工藝技能。施工人員不了解連接機(jī)理，沒有嚴(yán)格按照工藝要求操作，就會(huì)造成連接處達(dá)不到要求的電氣和機(jī)械強(qiáng)度。設(shè)備實(shí)際運(yùn)行證明，當(dāng)壓接金具與導(dǎo)線的接觸面愈清潔，在接頭溫度升高時(shí)，所產(chǎn)生的氧化膜就愈薄，接觸電阻就愈小，自然接頭發(fā)熱的可能性就愈低。

1.2 導(dǎo)體損傷

交聯(lián)電纜絕緣層強(qiáng)度較大、剝切困難，施工人員使用電工刀盲目剝切，有時(shí)干脆用鋼鋸環(huán)切，往往由于力度掌握不好，導(dǎo)致電纜芯線損傷。剝切完畢，導(dǎo)體損傷雖然不是很嚴(yán)重，但在線芯彎曲和壓接蠕動(dòng)時(shí)，會(huì)造成受傷處導(dǎo)體損傷加劇或斷裂，壓接完畢不易發(fā)現(xiàn)，但因截面減小而引起嚴(yán)重發(fā)熱。

1.3 受到腐蝕

金屬在自然界中除受到氧化、硫化（SO2）、高溫等大氣的腐蝕外，還會(huì)受到細(xì)菌的污染，即所謂電化學(xué)腐蝕。當(dāng)兩種不同的導(dǎo)電金屬接觸在一起，在水與二氧化硫等氣體的作用下，便出現(xiàn)了電化學(xué)反應(yīng)，對(duì)金屬進(jìn)行腐蝕，使接觸面減小引起發(fā)熱。

1.4 過負(fù)荷

隨著近些年電力負(fù)荷的迅猛增長，如果原有的供、用電設(shè)備不及時(shí)更新改造，無論是對(duì)設(shè)備，還是對(duì)設(shè)備接頭的危害，都將會(huì)很大。一旦供電設(shè)備或線路發(fā)生故障，其故障點(diǎn)電流和相關(guān)支路電流都將急劇增加，原有的設(shè)備接頭比同等截面的導(dǎo)線更難以承受這突如其來的超限負(fù)荷，其后果是：輕者開始松動(dòng)，逐漸演變成接頭發(fā)熱并惡性循環(huán)；重者則可能發(fā)生接頭熔焊和熔斷事故。

1.5 設(shè)備陳舊、接頭氧化

眾所周知，在一定的電流條件下，接頭發(fā)熱的嚴(yán)重程度主要是由接觸電阻的大小所決定的。隨著導(dǎo)流面的逐漸氧化，必然引起接頭連接處接觸電阻的增大，導(dǎo)致過熱。

1.6 安裝檢修工藝不到位，質(zhì)量控制缺少標(biāo)準(zhǔn)

在當(dāng)前的設(shè)備安裝檢修中，除按技術(shù)指標(biāo)或按設(shè)計(jì)要求施工外，對(duì)設(shè)備接頭部分的工藝質(zhì)量控制一般局限在比較粗略的方法上：如接觸面平整、涂導(dǎo)電脂或凡士林、連接螺絲加彈簧墊并緊固、用塞尺對(duì)接觸面進(jìn)行測(cè)量等。由于目前對(duì)接頭裝配質(zhì)量的工藝控制上缺少定量技術(shù)指標(biāo)。因此接頭的接觸質(zhì)量就可能因現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的掌握或工作經(jīng)驗(yàn)差異而有所不同，導(dǎo)致對(duì)接頭的接觸質(zhì)量難以保證。

在實(shí)際工作中，一些檢修人員工作責(zé)任心不強(qiáng)，安裝或大修時(shí)調(diào)整不當(dāng)或工藝不到位，造成部分接頭裝配存在明顯的質(zhì)量問題，如有關(guān)接觸面處理不到位連接螺栓緊固不到位，銅鋁連接沒有加裝過渡片，選取線夾不合適，刀閘的觸指和彈簧等部件該更換的未更換以及合閘狀態(tài)加緊力不夠或插入不夠等，都可致使一些接觸部位發(fā)熱等。

2 避免電網(wǎng)電氣設(shè)備接頭過熱的施工措施探討

要減少甚至避免電網(wǎng)電氣設(shè)備接頭過熱問題，就應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行施工。具體措施如下：

2.1 對(duì)螺栓緊固件，按照有關(guān)鋼制螺栓的緊固力矩值用力矩扳手進(jìn)行緊固。若使用的是鋁合金螺栓或銅螺栓，亦應(yīng)使用力矩扳手進(jìn)行緊固。當(dāng)螺栓強(qiáng)度級(jí)別相當(dāng)于鋼制螺栓4.6級(jí)時(shí)，其緊固力矩值也應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的力矩值進(jìn)行緊固。

2.2 母線搭接面應(yīng)清理干凈、平整，表面氧化層打磨干凈，表面清理應(yīng)采用細(xì)銼，而不應(yīng)用砂紙、砂布打磨。對(duì)軟導(dǎo)線而言，若有扭結(jié)、斷股和明顯散股也不應(yīng)使用。硬母線的搭接面加工尺寸應(yīng)按照《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求來加工。

2.3 對(duì)于硬母線，應(yīng)考慮到熱膨脹效應(yīng)，合理設(shè)置伸縮節(jié)，并設(shè)置好固定死點(diǎn)，每一段設(shè)置1個(gè)，并位于全長或兩伸縮節(jié)的中點(diǎn)。其他支柱絕緣子上部壓板與母線保持足夠間隙，以能讓母線自由伸縮。有時(shí)多片硬母線在通過大電流時(shí)，會(huì)由于相互之間2倍工頻的電磁力的作用而產(chǎn)生響聲，這時(shí)可以適當(dāng)縮短母線中間夾板的距離，并在支柱絕緣子與母線之間添加彈簧，減小母線振動(dòng)，而不影響母線伸縮。

2.4 對(duì)于母線穿墻套管等大電流設(shè)備，其導(dǎo)體與母線的連接必須采用軟連接，不能采用硬過渡連接，其截面積最好能在母線截面積的1.2倍以上，與其他設(shè)備的連接也最好能采用軟連接方式。

2.5 加強(qiáng)對(duì)接頭質(zhì)量的監(jiān)測(cè)?？梢圆捎脺y(cè)量接頭回路電阻的辦法判定接頭接觸情況。對(duì)于新安裝的設(shè)備，接頭回路電阻值不應(yīng)超過相同長度原金屬電阻值的1.2倍；對(duì)于運(yùn)行中的設(shè)備接頭，若回路電阻值不超過相同長度原金屬電阻值的2倍，在下一個(gè)檢修周期內(nèi)均可安全運(yùn)行，不會(huì)在運(yùn)行過程中發(fā)生過熱，這樣只需對(duì)回路電阻超標(biāo)的接頭處理即可。對(duì)隔離開關(guān)、斷路器等本體接觸部分，按制造廠規(guī)定即可，需要注意的是常見的GW型隔離開關(guān)接觸點(diǎn)比較多，應(yīng)逐點(diǎn)檢查，若個(gè)別點(diǎn)與其他點(diǎn)相比電阻偏大，即使整體未超制造廠規(guī)定，也應(yīng)該分解檢修。

2.6 設(shè)備接頭的接觸表面防氧化處理。應(yīng)優(yōu)先采用電力復(fù)合脂（即導(dǎo)電膏）代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)的凡士林。實(shí)踐表明，中性凡士林無任何導(dǎo)電作用，只能起到防止水分滲入和隔離空氣的作用，且凡士林的滴點(diǎn)僅為54℃。滴點(diǎn)就是在標(biāo)準(zhǔn)條件下，油脂物質(zhì)從半固體變成液體狀態(tài)的溫度。當(dāng)運(yùn)行溫度高于54℃時(shí)，凡士林就會(huì)慢慢滲化流失而干涸，空氣的有害介質(zhì)沿接觸表面空隙侵入，使接頭表面氧化腐蝕。新型的電力復(fù)合脂滴點(diǎn)達(dá)180～220℃，凝固點(diǎn)低（-20～-30℃），其中所含的鋅、鎳、鉻等金屬細(xì)粒填充在接頭接觸表面的縫隙中，金屬細(xì)粒在螺栓緊固力的作用下，能破碎接觸面的氧化膜層，降低接觸電阻，同時(shí)還可以在接頭的整個(gè)表面形成一個(gè)保護(hù)層而起到隔絕空氣和水分滲入，起到防止氧化的作用。這里需要指出的是，導(dǎo)電膏并非良導(dǎo)體，不可在接觸面上涂得太厚，否則可能對(duì)使用效果產(chǎn)生不良影響。

3 結(jié)語

電網(wǎng)電氣設(shè)備接頭過熱問題如不進(jìn)行積極預(yù)防和處理，不僅會(huì)給電力企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)給電力用戶帶來生產(chǎn)上的損失，造成負(fù)面社會(huì)影響。所以，解決設(shè)備接頭發(fā)熱問題是提升電網(wǎng)健康運(yùn)行的重要條件之一。電網(wǎng)電氣設(shè)備連接頭發(fā)熱是目前存在的普遍性問題，尤其是電力系統(tǒng)在高溫、大負(fù)荷運(yùn)行期間，因接觸不良、設(shè)備缺陷等原因而引起連接頭過熱，常常會(huì)造成設(shè)備停運(yùn)處缺，使電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行受到威脅，這就難以保障電網(wǎng)的供電可靠性了。因此，深入探討和分析電網(wǎng)產(chǎn)生電氣設(shè)備接頭發(fā)熱問題原因及預(yù)防、解決措施具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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[責(zé)任編輯：王靜]