淺談供配電系統(tǒng)中電氣觸頭發(fā)熱原因、處理和溫度監(jiān)測

張攀峰

【摘 要】 企業(yè)供配電系統(tǒng)中，電氣設(shè)備觸頭發(fā)熱而引發(fā)事故的現(xiàn)象逐漸突出，本文通過查找系統(tǒng)中觸頭發(fā)熱的原因、觸頭發(fā)熱的處理及溫度監(jiān)測等環(huán)節(jié)的探討，排查事故隱患，提高系統(tǒng)可靠性，保障安全生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】 供配電系統(tǒng) 發(fā)熱原因 發(fā)熱的處理 溫度監(jiān)測

一、引言

企業(yè)供配電系統(tǒng)中變配電設(shè)備與母線、母線與設(shè)備連接的導(dǎo)體形成可拆卸的電氣觸頭，這種電氣觸頭為數(shù)眾多，實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常遇到電氣觸頭過熱，因發(fā)現(xiàn)和處理不及時(shí)而燒毀設(shè)備，引起事故，中斷供電，給系統(tǒng)安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、可靠供電造成重大損失。

二、發(fā)熱原因分析

1、電氣接頭和設(shè)備線夾接觸面氧化

對(duì)于雙母線的接線方式，每一個(gè)間隔長期有一組的隔離開關(guān)在分閘位置，由于受到水蒸氣、腐蝕性塵埃和化學(xué)活性氣體的侵蝕，動(dòng)靜觸頭腐蝕、積污，表面形成一層氧化膜，在轉(zhuǎn)換成為合閘狀態(tài)時(shí)，接觸面氧化使導(dǎo)體表面電阻增加，致使接觸不良而發(fā)熱，接頭變熱又會(huì)加速接觸面氧化，惡性循環(huán)，形成發(fā)熱故障，最后觸頭就會(huì)發(fā)熱燒壞。

2、維修運(yùn)行人員工作失誤

維修人員進(jìn)行開關(guān)檢修或試驗(yàn)時(shí)必須拆開部分連接點(diǎn)，工作結(jié)束時(shí)再恢復(fù)原樣。由于失誤，少裝、漏裝連接螺栓，連接螺栓未上緊或在母排重新刷相序時(shí)，油漆進(jìn)入母排的連接接觸面內(nèi)，造成接觸不良；線路負(fù)荷較小時(shí)這樣的隱患不會(huì)被立即發(fā)現(xiàn)，當(dāng)負(fù)荷突增時(shí)該接頭就會(huì)過熱；運(yùn)行人員操作開關(guān)時(shí)沒有按要求將開關(guān)搖到位，使開關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸面過小，啟動(dòng)大型設(shè)備或復(fù)合過高時(shí)觸頭發(fā)熱，如發(fā)現(xiàn)不及時(shí)將會(huì)造成設(shè)備損壞，甚至造成大面積停電等更大的損害。此類事故的主要原因是工作人員的工作態(tài)度與責(zé)任心的問題。

3、電氣設(shè)備開關(guān)機(jī)構(gòu)、連接工藝不當(dāng)

開關(guān)機(jī)構(gòu)卡澀是開關(guān)不能搖到位置，使開關(guān)的動(dòng)靜觸頭不能緊密接觸。開關(guān)動(dòng)靜觸頭卡死或松動(dòng)，開關(guān)推入后插頭部分就可能接觸不實(shí)，當(dāng)負(fù)荷較大時(shí)，就會(huì)造成局部放電、發(fā)熱損壞設(shè)備；另外.觸頭容量不足時(shí)，該處局部溫度也會(huì)升高。

4、隔離開關(guān)觸頭發(fā)熱

觸頭發(fā)熱多數(shù)是隔離開關(guān)長期運(yùn)行觸指壓緊彈簧疲勞或者彈簧銹蝕老化造成變差，使觸頭與觸指的壓力變小，觸指與觸頭單邊接觸，接觸電阻增加和通流截面變小造成發(fā)熱。并且在運(yùn)行中由于觸指壓緊彈簧長期受壓縮，如果工作電流較大，溫升超過允許值，會(huì)使其彈性變差會(huì)使壓緊力不足，加速發(fā)熱，惡性循環(huán)，最終造成隔離開關(guān)的發(fā)熱；隔離開關(guān)觸頭每年檢修都需要涂導(dǎo)電膏，電膏是一種復(fù)合材料，并不是良導(dǎo)體，如果在涂抹新導(dǎo)電膏前不將往年的導(dǎo)電膏去掉或者涂抹太多，反而會(huì)使隔離開關(guān)觸頭的導(dǎo)電性能下降，形成發(fā)熱。

5、電力負(fù)荷突變對(duì)設(shè)備的影響

廠用電負(fù)荷大，電力負(fù)荷的變化會(huì)影響設(shè)備的溫度，如大功率電動(dòng)機(jī)頻繁啟停，正常的負(fù)荷變化引起的溫度升高不會(huì)超過規(guī)定值。如果負(fù)荷增加的較多時(shí)，設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)就會(huì)發(fā)熱，如觸頭部位。發(fā)熱后觸頭材料的機(jī)械強(qiáng)度、物理性能下降，發(fā)熱后如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，再次受負(fù)荷沖擊后，又會(huì)過熱，經(jīng)過多次反復(fù)的惡性循環(huán)，接頭的連接狀況越來越差，導(dǎo)致觸頭的彈性老化、接觸不良。造成觸頭發(fā)熱，最后甚至造成接頭熔斷事故。

三、發(fā)熱故障的處理

發(fā)熱故障對(duì)設(shè)備和供電危害巨大，嚴(yán)重時(shí)可能燒壞設(shè)備、線夾和導(dǎo)線，影響正常運(yùn)行，為了消除發(fā)熱故障，必須做到以下幾點(diǎn)：

1、防氧化。

設(shè)備接頭的接觸表面要進(jìn)行防氧化處理，接頭接觸面可采用銼刀或砂紙把接頭接觸面嚴(yán)重不平的地方和毛刺挫掉，使接觸面平整光潔，然后涂抹導(dǎo)電膏，對(duì)導(dǎo)電膏應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，一般以0.7～1mm為宜，同時(shí)用復(fù)合接觸面通流要求的螺栓緊固，保證接觸面的緊固力量和密封性能。所以定期在開關(guān)觸頭部位及接觸面上涂導(dǎo)電膏，讓其充填接觸之間的縫隙。

2、實(shí)行維修、運(yùn)行人員責(zé)任制

加大培訓(xùn)力度，提高維修人員的維修技能，設(shè)備在檢修完畢后必須設(shè)專人對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，杜絕工作失誤；提高運(yùn)行人員操作技能，強(qiáng)化操作規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行操作標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真填寫運(yùn)行報(bào)表。

3、連接工藝改進(jìn)。

連接工藝問題多數(shù)發(fā)生在出線電纜與開關(guān)引出線的連接處，及時(shí)采取整改措施盡量減少連接頭，減少一些不必要的保險(xiǎn)等連接設(shè)備；銅鋁連接點(diǎn)之間，應(yīng)采用導(dǎo)電膏涂覆，代替母排端頭的鍍錫工藝，可穩(wěn)定接點(diǎn)的接觸電阻，防止接頭發(fā)熱。另外，部分維修人員在接頭的連接上存有誤區(qū)，認(rèn)為連接螺栓擰的愈緊愈好，其實(shí)是鋁質(zhì)母線彈性系數(shù)小，當(dāng)螺母的壓力達(dá)到某個(gè)臨界壓力值時(shí)，若材料的強(qiáng)度差，再繼續(xù)增加不當(dāng)?shù)膲毫?，將?huì)造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大。因此進(jìn)行螺栓緊固時(shí)，螺栓不能擰得過緊，以彈簧墊圈壓平即可，有條件時(shí)，應(yīng)用力矩扳手進(jìn)行緊固，以防壓力過大。

4、開關(guān)觸頭接觸面氧化、臟污，勢必引起發(fā)熱。

開關(guān)柜的動(dòng)觸頭是最容易發(fā)熱的部位，由于該部位接觸不良、臟污等原因，接觸電阻較大，在大電流情況下該處的熱功率很大，結(jié)果是接頭發(fā)熱嚴(yán)重，危及系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此加強(qiáng)通風(fēng)保證開關(guān)室溫度，由于小車式封閉開關(guān)本身的通風(fēng)不良，環(huán)境溫度夏季室外溫度較高，加上設(shè)備本身散發(fā)的熱量，室內(nèi)環(huán)境溫度過高，在開關(guān)室內(nèi)加裝通風(fēng)風(fēng)扇或空調(diào)等通風(fēng)設(shè)備也是很有必要的措施，在設(shè)備大小修時(shí)重點(diǎn)檢查開關(guān)觸頭處，發(fā)現(xiàn)變形或有燒傷痕跡時(shí)因及時(shí)調(diào)整更換故障觸頭。

5、電力負(fù)荷的突變會(huì)影響設(shè)備的溫度，

采取優(yōu)先啟動(dòng)較大容量設(shè)備的方法，避免負(fù)荷較高時(shí)啟動(dòng)大容量設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)就會(huì)發(fā)熱或觸頭容量不足造成發(fā)熱。

四、開關(guān)柜發(fā)熱監(jiān)測的探討

電氣、機(jī)械設(shè)備過熱后，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，勢必毀壞設(shè)備，同時(shí)也是引起火災(zāi)的直接原因，造成極大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，其后果嚴(yán)重。監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行是否過熱顯得無比重要?，F(xiàn)階段經(jīng)常使用的接頭發(fā)熱監(jiān)測方法主要有：通過異常氣味、聲響發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱，在接頭粘帖溫臘片，溫度測試等。

1、巡查法

當(dāng)有過熱的接頭時(shí)，一般伴隨有異常氣味或者異常聲音，特別是連接電流互感器的接頭發(fā)熱時(shí)，可作出進(jìn)一步的判斷。只能在開關(guān)停電檢修時(shí)才能檢查接頭有無過熱情況，對(duì)預(yù)防事故作用不大。對(duì)有觀察孔開關(guān)柜易于發(fā)現(xiàn)發(fā)熱跡象，但必須嚴(yán)格加強(qiáng)設(shè)備檢查制度，才能發(fā)現(xiàn)發(fā)熱問題，但不能實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

2、測溫蠟片

測溫蠟片可預(yù)防電氣過熱損壞，測溫蠟片最早應(yīng)用于電氣接頭過熱示溫，示溫蠟片過熱后自動(dòng)融化脫落。SW型測溫蠟片可反復(fù)使用，它是從初始狀態(tài)白色至過熱后變紅顯示超溫狀態(tài)，變色示溫片背面自帶粘貼，方便且牢固。

3、溫度測試

紅外測溫儀：對(duì)電流致熱型過熱缺陷進(jìn)行較為準(zhǔn)確的診斷；對(duì)電壓致熱型設(shè)備的重大缺陷，緊急缺陷的及時(shí)發(fā)現(xiàn)也能發(fā)揮重要的作用，但對(duì)于發(fā)熱量較小，溫升不高的一般缺陷因受到紅外測溫儀測量精度和測量效率的限制，診斷起來比較困難

紅外熱像儀：利用現(xiàn)代高科技手段，對(duì)運(yùn)行電氣設(shè)備進(jìn)行無損檢測的一種儀器設(shè)備。它通過非接觸探測紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，并在專業(yè)的紅外分析軟件的幫助下，數(shù)秒內(nèi)自動(dòng)完成分析報(bào)告，使運(yùn)行和檢修人員及時(shí)掌握設(shè)備的實(shí)際技術(shù)狀態(tài)，以便對(duì)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的劣化采取恢復(fù)措施。

五、結(jié)論

電氣發(fā)熱以多種形式出現(xiàn)。充分了解電氣設(shè)備發(fā)熱的原因、危害，采取有效應(yīng)對(duì)措施從而可以避免許多設(shè)備事故，通過測溫裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，加強(qiáng)設(shè)備巡視，才能遏制發(fā)熱故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，確保安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉清漢等.變電檢修工.第三版.中國水利水電出版社

[2] 安順合.常見電氣設(shè)備故障診斷與排除問答[M].機(jī)械工業(yè)出版社，北京：2002

[3] 程玉蘭.紅外診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002，4