高壓接頭發(fā)熱應(yīng)急帶電處理的方法

顧群

摘 要：高壓設(shè)備接頭在運(yùn)行過程中由于受各種因素的影響，如大電流沖擊、化學(xué)腐蝕、電腐蝕等，容易引起發(fā)熱，這樣會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時會發(fā)生短路事故及燒毀主設(shè)備，立即停電處理又影響供電的可靠性。針對這個問題，進(jìn)行應(yīng)急帶電處理的方法的研究，以確保供電的可靠性。

關(guān)鍵詞：高壓接頭；發(fā)熱；處理方法；研究

1 概述

高壓接頭發(fā)熱是電力系統(tǒng)中最常見的故障，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，非人員責(zé)任的一次設(shè)備導(dǎo)致的電網(wǎng)事故中，有90%是因?yàn)楦邏航宇^發(fā)熱而導(dǎo)致的。高壓接頭一旦發(fā)熱會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，立即停電處理又影響供電可靠性。目前系統(tǒng)中依然沿用傳統(tǒng)的停電處理方法，那么進(jìn)行應(yīng)急帶電處理的方法的研究，對于保證供電的安全性和可靠性具有十分重要的意義。

2 高壓接頭的工作原理及發(fā)熱原因

為了弄清楚高壓接頭發(fā)熱的整個過程，我們首先對高壓接頭的工作原理，發(fā)熱原因，傳統(tǒng)的解決方法等方面進(jìn)行了調(diào)查分析。

2.1 高壓接頭的工作原理

一次設(shè)備的連接，是通過導(dǎo)線（排）連接來實(shí)現(xiàn)的，在導(dǎo)線兩端安裝線夾，經(jīng)過鉆眼、打磨、搪錫、涂導(dǎo)電脂等一系列處理工藝后，與高壓設(shè)備樁頭相連，形成回路。而線夾與高壓設(shè)備樁頭之間的連接部位，我們就稱之為高壓接頭。

2.2 高壓接頭的發(fā)熱原因

一次設(shè)備投入運(yùn)行后，高壓接頭經(jīng)過大電流I沖擊，接觸壓力受到影響，長期運(yùn)行后，接觸面受化學(xué)腐蝕、電腐蝕等因素作用，接觸面氧化越來越嚴(yán)重。所以，接觸電阻R也越來越大，必然導(dǎo)致高壓接頭發(fā)熱，我們知道公式Q=I2Rt（大氣溫度，濕度，風(fēng)速等干擾量作用微乎其微，在此不做計(jì)算。），也就是說高壓接頭的熱量是由電流I、接觸電阻R以及時間t決定的。

電流I由用戶負(fù)荷大小決定，是不可改變因素，于是我們可以得出結(jié)論，接觸電阻越大，拖延時間越長，高壓接頭發(fā)熱的情況就越嚴(yán)重，也就越危險。

3 傳統(tǒng)的處理方法存在的問題

高壓接頭發(fā)熱了，傳統(tǒng)的處理方法是將設(shè)備停電，待接頭冷卻后，將其拆卸，打磨線夾與接頭的接觸面，打磨光滑后，將接觸面搪錫，涂以導(dǎo)電脂，然后再用螺絲重新連接，恢復(fù)供電。

由這個過程我們可以看出，傳統(tǒng)的處理方法主要目的是降低了R值，對于t值沒有太多考慮，從發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱到將設(shè)備停電，需要時間較長。其中環(huán)節(jié)包括：運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)發(fā)熱、匯報工區(qū)領(lǐng)導(dǎo)、工區(qū)領(lǐng)導(dǎo)看方案、匯報市公司相關(guān)部門、辦理臨時停電申請、市公司分管領(lǐng)導(dǎo)簽字批準(zhǔn)等一些環(huán)節(jié)之后，調(diào)度部門才開始轉(zhuǎn)移負(fù)荷，安排停電處理。我們對2013年海安供電公司部分高壓接頭發(fā)熱的情況進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得出表1。

在經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)之后，我們算出，t值的平均時間大約是6天。結(jié)合公司相關(guān)規(guī)定，用戶停電應(yīng)至少提前7天向用戶公示，我們將t值定為6天。通過對事故通報，網(wǎng)絡(luò)一些資料里，我們看到，很多電網(wǎng)事故就是發(fā)生在6天里。所以，如何在發(fā)現(xiàn)高壓接頭發(fā)熱至調(diào)度發(fā)令停電處理的6天內(nèi)，使得高壓接頭發(fā)熱處于可控狀態(tài)，不發(fā)生電網(wǎng)、設(shè)備事故，這個問題急需解決，刻不容緩。

4 高壓接頭發(fā)熱應(yīng)急帶電處理方法的研究

如何保證在發(fā)現(xiàn)高壓接頭發(fā)熱至調(diào)度發(fā)令停電處理的六天時間內(nèi)保證設(shè)備不因高壓接頭發(fā)熱而發(fā)生事故呢？針對這個問題，我們提出各種設(shè)想，總結(jié)歸納之后，分為三種：

（1）聯(lián)合調(diào)度、運(yùn)行部門，針對高壓接頭發(fā)熱這一問題形成特殊規(guī)定，允許一經(jīng)發(fā)現(xiàn)高壓接頭發(fā)熱，立即停電。（2）安排帶電作業(yè)人員，在發(fā)熱接頭部位涂以導(dǎo)電脂。（3）研究高壓接頭發(fā)熱帶電應(yīng)急處理方法，帶電發(fā)熱部位使用金屬物理連接的方法。

為了尋找到最合適的方法，對這三種方案進(jìn)行分析研究：經(jīng)咨詢調(diào)度部門相關(guān)人員，如果一經(jīng)發(fā)現(xiàn)高壓接頭發(fā)熱立即停電，第一負(fù)荷來不及轉(zhuǎn)移；第二，處理方法太過片面；第三，嚴(yán)重影響供電可靠性。排除第一種方法。

對于第二種方法，第一、安全風(fēng)險太大，易導(dǎo)致人身設(shè)備事故；第二、高壓接頭發(fā)熱溫度很高，極有可能燙傷帶電作業(yè)人員及設(shè)備，造成人員事故；第三、基于導(dǎo)電脂的物理特性，在有大電流通過的高壓接頭發(fā)熱部位外表面涂以導(dǎo)電脂，受外部環(huán)境干擾非常大，基本上不能解決發(fā)熱問題。因此，方法二也被排除。

相對于導(dǎo)電膏而言，金屬的硬物理連接具有極大的優(yōu)勢，外部環(huán)境干擾相對較小，基于金屬的硬度，安全性能也可以得到保證。所以，方法三可行。

可行性分析：首先對高壓接頭的實(shí)際電流回路進(jìn)行分析。

如圖1所示，電流由A導(dǎo)線經(jīng)過A線夾（樁頭）流向B線夾（樁頭），最終通過B導(dǎo)線流出。在這個過程中，AB線夾之間由于氧化，會產(chǎn)生接觸電阻R，高壓接頭的發(fā)熱，就源于這個電阻。

而我們所需要研究的高壓接頭帶電應(yīng)急處理方法就是要在不停電的情況下盡量降低R值，我們只要在R上并聯(lián)一個極小的電阻，甚至是，將R短接，就能降低R值，如圖2所示。

由圖2可知，此時高壓接頭的R′=rR/r+R，如果r值為0Ω，根據(jù)公式，R′也等于0Ω。而高壓接頭發(fā)熱的情況Q=I2×R′×t也就等于0W，當(dāng)然，實(shí)際上r值不可能為0Ω，但是可以做到盡量小，R′也就可以盡量小，發(fā)熱問題也就能夠得到解決。

隨著時間的變化，并聯(lián)的r電阻，也會受到大電流沖擊、化學(xué)腐蝕、電腐蝕等，也會逐漸變大（R同時也會增大）。那么，是否能夠撐到3天呢？

要使得高壓設(shè)備接頭發(fā)熱至處理前的數(shù)值，也就是R′≥R，那么由R′=rR/r+R公式可以知道，只有r>R，才有可能使得R′≥R，那么問題的關(guān)鍵就在于r值是否會在3天內(nèi)達(dá)到甚至大于R值呢？

如何論證r值的大小變化呢？換個思路，我們可以這么理解，高壓設(shè)備接頭發(fā)熱通過金屬物理連接后，成為一個良好的新投運(yùn)的高壓接頭設(shè)備，這個設(shè)備會不會在3天內(nèi)就被嚴(yán)重氧化，導(dǎo)致發(fā)熱需要處理呢？答案是顯然的，不會。如何來實(shí)現(xiàn)并聯(lián)r值呢？現(xiàn)有三種設(shè)想：

（1）在發(fā)熱高壓接頭的兩側(cè)并接一根導(dǎo)線，用螺絲擰在接頭的備用螺栓孔上。

（2）利用類似掛接地線的方法，并聯(lián)兩根令克棒，使得兩根令克棒之間相連的導(dǎo)線跨過發(fā)熱接頭。

（3）采用應(yīng)急卡夾，利用發(fā)熱接頭的上下外表面，使得電流從發(fā)熱接頭的外表面流過。

將三個方案加以分析：

方案一：（1）實(shí)現(xiàn)方法：在發(fā)熱高壓接頭的兩側(cè)并接一根導(dǎo)線，用螺絲擰在接頭的備用螺栓孔上。（2）優(yōu)點(diǎn)：成本極低，安裝牢固。（3）缺點(diǎn)：安全性低，適用范圍不廣。

方案二：（1）實(shí)現(xiàn)方法：利用類似掛接地線的方法，并聯(lián)兩根令克棒，使得兩根令克棒之間相連的導(dǎo)線跨過發(fā)熱接頭。（2）優(yōu)點(diǎn)：制作簡單。（3）缺點(diǎn)：安全性低，成本略高，適用范圍不廣。

方案三：（1）實(shí)現(xiàn)方法：利用發(fā)熱接頭的上下外表面，使得電流從發(fā)熱接頭的外表面流過。（2）優(yōu)點(diǎn)：安全性能良好，適應(yīng)范圍廣。（3）缺點(diǎn)：成本高。

因此，可確定方案三為最佳方案。操作時可以用絕緣性能良好的器具（如令克棒）將應(yīng)急卡夾傳送到發(fā)熱接頭處（見圖3），能有效解決實(shí)際工作中遇到的問題。

5 結(jié)束語

利用發(fā)熱接頭的上下外表面，使得電流從發(fā)熱接頭的外表面流過，此種方法能夠有效的降低高壓接頭發(fā)熱情況，完全能夠在3天內(nèi)使得溫度處于可控范圍內(nèi)，不發(fā)生因?yàn)楦邏航宇^發(fā)熱而導(dǎo)致的電網(wǎng)、設(shè)備事故，從而保證了供電的可靠性。