电气设备连接触头过热的原因分析及处理措施

电气设备连接触头过热的原因分析及处理措施

广东电网有限责任公司惠州供电局516001

摘要:随着经济社会的持续和高质量发展,电气设备的运用愈来愈广泛,但在电气设备的运行过程中,常常会发生各种各样的故障,而影响电气设备可靠应用的关键因素之一就是电气设备热故障,在电气设备故障时使用合理的方法才可以更快的处理问题,确保电气体系的正常运作。

关键词:电气设备;热故障;原因和对策

电力系统母线在运行中有巨大的电流通过,当母线发生短路故障时,承受着很大的发热和电动力效应。合理选用母线材料、截面形状和截面积以符合安全经济运行要求的前提下,必须严格施工工艺要求,保证电气设备连接头的安装质量,防止由于连接头接触不良诱发故障,确保电气设备的安全可靠运行。

1.电气设备连接触头发热

1.1电气设备连接触头发热部位

企业各配电室内外电气设备之所以能正常运行、在于形成了诸多的电流回路,电源从外部引入配电室开始,经高压进线柜将电压送至母线排,各个高压柜又从母线引取电源,然后将电压通过变压器送至低压用电设备,等等此类电压和电流回路的延伸与扩展都需要进行连接固定,不同类型的导体连接连接在一起便会出现电气连接触头。最为常见的连接方式是用不同型号的螺栓将其连接在一起。

1.2电气设备连接触头点发热原因

电气连接触头是通过导体连接而成并起导流作用,在电力系统中,电气触头处必定会存在一定的接触电阻,当线路所带设备投入运行后,电流流过触头时会因其自身接触电阻消耗电能,这部分电能转化成热能后便会引起触头发热。通常情况下,因同时间内自身发出的热量小于自身的散热,故能平稳运行。但也会出现过度发热,电气触头过度发热的原因有很多,主要是因电气触头的紧固件在设计、制造、安装连接方面存在缺陷,导致触头处产生过热现象。

1.3不同金属的膨胀效应引起连接头发热

钢制螺栓的金属膨胀系数比铜质、铝质母线小得多,尤其是螺栓型设备连接头,在运行中随着电流和温度的变化,因铜或铝与铁的膨胀和收缩程度存在差异而产生蠕变(所谓蠕变就是金属在应力作用下缓慢地塑性变形)。当连接头处的运行工作温度超过80℃时,接头金属将因过热而膨胀,使连接头接触表面位置错开,形成微小空隙而氧化。当电气设备停电或负荷电流减少时,温度随之降低,连接头接触表面回到原来位置时,由于接触表面被氧化膜覆盖,无法还原到原来安装时金属间的直接接触。当每次温度循环变化所增加的接触电阻,将会使下一次循环的热量增加,所增加的较高温度又使连接头的工作状况进一步变坏,形成恶性循环。

2.电气设备热故障的处理措施

2.1电气设备配件的质量管控

配件的质量不过关,造成大部分设备常常的出现热故障情况。因此必须要严格设备配件的管理,这样才可以确保电气设备的质量和应用时的安全稳定。就例如电气设备的母线夹具配件,选择这个设备关键以载流的容量为选择的规范,依据应用的状况挑选合理而且质量好的,不但每一项指标要跟要求相符,还要配件的热稳定性优良。

2.2增强电气设备的巡视检验

巡视检验是及时发现电气设备过热的有效方法,很有大型电气设备的单位都对巡视检验拟定了详细的方法方案,对工作人员的巡视路线与巡视次数都做出了具体的规定。对于部分正在运行的电气设备,连接头的发热状况工作人员要定时查看。连接头的发热状况能够通过认真的观察来实施确定,太热的连接头会失去金属特有的光泽,会加深导体上的连接点的色漆颜色等。工作人员在对电气设备实施巡视时,一定要依照规定的要求仔细认真的检验才可以发现而且确认电气设备的过热情况,防止热故障的出现。除了定期性的巡视外,还要实施巡视电气设备的运行形式与自然环境。

2.3强化电气设备的检修质量

1)金具质量。电气设备的母线和设备线夹金具要根据需要选择优质的产品,产品的载流量和动热稳定性要能够符合设计的要求。许多工厂都曾经发生过因电动机开关负荷侧母线排与静触头连接部位运行中过热虚接而造成短路故障,后期检修才查出是铜铝搭接接头存在严重的质量问题,铜铝接头的制造厂对产品没有进行严格的检查。

2)接头接触面处理。电气设备要求接头的接触面平整,接触面严重不平的接头容易导致接触不良等现象。工作人员应该要利用锉刀等工具把接触面严重不平的突出点和毛刺锉平,保证接触面平整光滑,但是这些操作中要注意母线加工后的截面减少值,一般要求铜质不超过圆截面的3%,铝质不超过5%。

3)防氧化处理。电气设备的接头由于长期是出于裸露的状态,因此必须要进行一定的防氧化处理。传统老式的凡士林已经被淘汰了,应该优先使用电力复合脂(导电膏)。

4)紧固压力控制。有些检修人员在接头的连接上存在错误的操作,部分人认为连接螺栓拧的越紧越好,其实这是不正确的。电气设备中铝质的母线弹性系数小,当螺母承受的压力达到其临界压力值时,会因为材料的强度和压力问题导致接触面部分变形隆起,使接触面积减少,接触电阻增大。所以在进行螺栓固定时,不要把螺栓过分的拧紧,只要用弹簧垫圈压平就可以了,必要时还可以应用力矩扳手进行紧固,防止螺母压力超过临界值。

5)工艺程序。连接点的安装并非任意的,制定规范的连接点安装技术程序是非常重要的,我们可以根据连接点过热的不同类型来制定具体的工艺程序,在进行连接点安装时就必须要严格按照程序进行。连接点若没有按照规范的程序进行安装容易造成过热现象,某工厂的水泵多次出现缆头过热现象,检修人员打开水泵的接线盒时发现三相引线缆头有不同程度的绝缘损坏。在对热源头进行分析时发现主要的原因是主绝缘压制做缆头时没有按工艺标准进行操作。在制作缆头时,引线的主绝缘与接线端子绝缘应该成铅笔头状,并且要用细砂纸打磨光滑才能保证缆头主绝缘不回缩。

2.4局部放电超声波技术的应用

超声波法是用置于油箱壁上的超声波传感器接收信号,通过信号大小的对比分析,对变压器内的局部放电实施定性测量,还可以确定放电点所处的空间部位,并具备在不停电条件下实施检验变压器内的局部放电等优势,它的检验结果能够给变压器的故障分析和处理供应更多的信息,同时这一技术能防止现场各类电气信号的干扰。所以超声波局部放电检测是变压器放电性故障测量和带电监测的一种相对好的方法。首先在变压器本体建设固定的测试点,以第一次测量的超声波大小为基准值,建设超声波指纹,依据重要性定期实施检验,通过纵向波测量值对比,监视变压器内部局部放电水平的变化量,并结合变压器油色谱分析、远红外测温等试验工程的综合分析,判断变压器的绝缘情况,诊断变压器健康水平,保证变压器安全运行。

结论

电气设备热故障在电气缺陷管理中已经成为一个突出问题,因此对电气设备的热故障进行预防和积极解决显得尤为重要。红外线检测技术对于电气设备的热故障处理具有重要的意义,它不仅可以准确的检测设备的热故障,做到防范于未然,还可以有效降低设备的维修费用,其优点和重要性是显而易见的。总之只有做好各方面的工作才能减少热故障的发生。

参考文献:

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[3]姚福申.电气设备热故障及其红外诊断分析[M].湖北人民出版社,2009.

[4]李晓辉,方振平.电气设备热故障分析及对策[J].中国西部科技,2008(27).

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