电气设备连接点过热原因分析及预防措施

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触 面积 减少 , 接 触 电阻增大 。 保证接 触压 力适 中 的简便方 法是 重视 弹簧垫 的使 用, 弹簧 垫压 平即可 , 施工 中对 弹簧垫缺 失和退 火失去 弹性 的应及 时更换 。 对 非 固定连 接 的隔离 开关设 备 , 调整 触头压 力 时要配 合操 作机 构一 同调整 , 避 免操 作 后开 关拒 合 或接 触压 力 下降 故 障。 变 压器 接 线柱 过热 故 障是常 见 和多 发故 障, 其 中原 因之一就 是接触压 力变 小 , 和 铝板连 接时 , 要特 别注意铝 板预制 成型 要 规范 , 不能 使其产 生横 向附加力 , 人为 造成接 触压力 减小 , 甚至 接线柱变 形故 障。 大 庆地 区冬夏 温差 大 , 设 计规 范 中1 及 以下硬 母线 可直接 连接 , g  ̄ 6 0 . 6 以 上 母排 可考 虑采用 软连 接 , 消 除热胀 冷缩产 生 的应力 。 钢 制螺栓 的 金属膨 胀系 数要 比铜 质、 铝 质母 线小得多 , 尤 其是螺 栓型设备 接头 , 在运 行 中随着负荷 电流
[ 摘 要] 变 电所运 行 中 电气设 备连 接处 过 热是 常见 和 多发 故障 , 它轻 则 影响设 备 正常 运行 , 重则 造成 设 备过 热烧 毁 , 甚 至会 引 发火 灾 ; 造 成供 电中断 ; 系统
解 裂 的重 大事故 。 本文 作为 引玉 之砖 , 针 对 电气 连接 点过 热故 障的 原 因及 预 防措施 进 行分析 。 [ 关键 词] 过 热原 因 接 触 电 阻 预 防措施 中图分 类号 : T M1 2 1 . 1 . 3 文献 标识 码 : B 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 5 ) 4 3 — 0 0 1 6 一 O 1
近年 来 , 由于变 电所运 行电气设 备连接 过热造成 的设备 异常和 电气事故 时 有 发生 , 过 热原 因大多 也是 由于 电流 的热效 应引起 的 , 发 热主要 与两 个 电气物 理量 有关 , 即 电流和 电阻 。 在 负荷 电流不 变的情 况下 , 连接 点过热 的主要 因素是 接 触 电阻增 大 : 接触 电阻 由两部 分组 成 , 即收缩 电阻和表 面膜 电阻 。 收缩 电 阻是 电流 在流 经 电接触 区域 时 , 从原 来截 面较 大 的导 体 突然转入 截 面很小 的接 触点 , 电流发 生剧 烈收 缩现象 , 此现象 所呈 现的 附加 电阻称为 收缩 电阻。 如 电缆头压 接部 位 , 多 是 由于 收缩 电阻造成 电缆 头过热 现象 ; 表 面膜 电 阻是在 电接触 的接 触面 上 , 由于 污染 而覆 盖着 一层导 电性 很差 的物 质 , 称为 膜 电阻。 常规变 隔离 开关 表面 常常 覆 盖着黄 油 及灰 尘 , 形成 表 面膜 电阻 。 影响 接触 电阻的 因素主 要有 以下 几方 面 : 1 . 接触 形式 的影 响 1 . 1 原 因分析 : 接触 电阻 的形式可 分为三 类 : 点接触 、 线接触 和面 接触 。 接触 形 式对 收缩 电阻 的影响主 要表 现在 接触 点的数 目上 。 一 般情 况下 , 面 接触 的接 触点 数最大 而收缩 电 阻最 小 ; 点 接触则 接触 点数最小 , 收缩 电阻最大 ; 线接触 则 介于 两者 之 间 。 接触 形 式对 膜 电阻 的影 响主要 是 看每 一个 接 触点 所承 受 的压 力。 一般 情况 下 , 在对 触头 外加压 力相 同 的情 况 下 , 点接 触形 式接触 点数 最小 , 单位 面积 承受 压 力最 大 , 容 易破 坏表 面 膜 , 所 以有 可能 使膜 电阻减 到最 小 , 反 之, 面接触 的单位 面积承 受压力 就最小 , 对 膜 电阻的破坏力 最小 , 膜 电阻值有 可 能最 大 。 1 . 2 预 防措施 : 增 大接触 面积是减 小接触 电阻 的主要措施 : 高压 开关柜 中主要 连接方 式为 板材连 接 。 板材连 接时 , 保证 连接 面平 整 , 去 除表 面毛刺 , 如 有变 形应校 正 , 对 变 形严 重的 应更换 , 材 料钻 孔时 要选 择合适 钻 头 , 避 免 孔径过 大 , 减小 接触 面 。 对 发生过 热 出现表 面灼 伤或 变形 的 , 要清理 烧痕 并校 正 , 处理 后铜 接触表 面不 能 小于 原接触 面积 5 %, 铝 接触 表面 不能小 于原 接触 面积 3 %, 达 不到标 准要 更换 新品 , 2 接 触压 力 的影响 2 . 1 原 因分析 : 接触压 力对 收缩 电阻值 和表 面膜 电阻值的影 响最大 , 接触 压 力的增 加使 接触 点 的有效接 触 面积增 大 , 即接 触点 数增 加 , 从而使 收 缩电 阻减 小。 当加大 接触 压力 超过 一定值 时 , 可使 触头 表面 的气 体分 子层 吸附膜 减少 到 2~ 3个 ; 当超 过材 料 的屈服压 强 时 , 产生塑 性变 形 , 表 面膜被压 碎 出现裂 缝 , 从而增 加 了接触 面积 , 这 就使 收缩 电阻 因表面 膜 电阻 的减小 而下 降 , 收缩 电阻 和 表面 膜 电阻 同时减 小 , 从而使 接触 电阻大大 下降 。 相反, 当接 触不 到位 、 接 触 触 头失去 了弹性变 形 等原 因使 接触压 力 下降时 , 接触 面积减小 , 收缩 电阻增大 , 表 面膜 电阻受接触 压力 的破坏 作用减 弱或 不受其影 响 , 从而使表 面膜 电阻值增 大, 接 触面 积 减小 , 从 而使 接 触 电阻增 大 , 二 者 的综合 作 用使 接触 电阻整 体上 升。 2 . 2 、 预 防措施 : 电气 设备在 运行 中, 其连 接部 分受 电动力 作用 或其他 机械 震动 , 可 能使 连 接螺 栓松 动 , 连 接处接 触表 面的压 力随之 减小 , 致使接 触面积 减小 , 接触 电阻增 大。 部分 检修人 员在联 接压力 的认 识上存 有误 区 , 认为 联接螺 栓拧 的愈紧愈 好 , 其 实不然 。 因铝 质材料 弹性 系数小 , 当螺 母 的压 力达 到某个 临界压 力值 时 , 若材 料 的强度 差 , 再 继续增 加不 当的压力 , 将 会造 成接触面 部分变 形 隆起 , 反 而使接
a s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y R e v i e w
电气 设 备 连 接 点过 热 原 因分 析 及 预 防措 施
宋金艳 孙铁志
( 大 庆油 田第 二采 油厂 电力 维修 大 队运 维工 区)