避免电网电气设备接头过热的施工措施探讨

陈平

【摘 要】电网运行过程中，电气设备与导电体相连接的接头出现发热现象较为普遍，若不采取有效措施进行预防或控制，就极有可能会导致严重事故的发生，甚至可能仅仅是为了一个接头发热点的处理，就会导致变电站失压、电网运行中断，可以说接头发热现象的危害性是极大。本文对电网电气设备接头发热问题展开深入探讨。

【关键词】电网运行；电气设备；接头发热；相关问题分析

电力网是由若干个电器设备组合而成的，这就产生了电器设备之间相互连接的问题，受诸多因素的影响，在设备接头连接处存在接触电阻。如果接触电阻超出一定的数值，就会严重降低设备的载流能力，同时还会在电气设备连接处产生热效应，直至产生故障和障碍。有效降低电力设备连接处的接触电阻，防止接头处发热，是电力企业的重要工作之一。

1 设备接头发热的原因

根据生产实践经验的积累可知，引起电网电气设备接头发热现象的原因主要有：

1.1 连接金具接触面处理不佳

无论是接线端子或连接管，由于生产或保管条件影响，管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在，铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜，使铝导体的连接比铜导体的连接更加麻烦。造成连接发热的主要原因除机具、材料性能因素外，关键是工艺技能。施工人员不了解连接机理，没有严格按照工艺要求操作，就会造成连接处达不到要求的电气和机械强度。设备实际运行证明，当压接金具与导线的接触面愈清洁，在接头温度升高时，所产生的氧化膜就愈薄，接触电阻就愈小，自然接头发热的可能性就愈低。

1.2 导体损伤

交联电缆绝缘层强度较大、剥切困难，施工人员使用电工刀盲目剥切，有时干脆用钢锯环切，往往由于力度掌握不好，导致电缆芯线损伤。剥切完毕，导体损伤虽然不是很严重，但在线芯弯曲和压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，压接完毕不易发现，但因截面减小而引起严重发热。

1.3 受到腐蚀

金属在自然界中除受到氧化、硫化（SO2）、高温等大气的腐蚀外，还会受到细菌的污染，即所谓电化学腐蚀。当两种不同的导电金属接触在一起，在水与二氧化硫等气体的作用下，便出现了电化学反应，对金属进行腐蚀，使接触面减小引起发热。

1.4 过负荷

随着近些年电力负荷的迅猛增长，如果原有的供、用电设备不及时更新改造，无论是对设备，还是对设备接头的危害，都将会很大。一旦供电设备或线路发生故障，其故障点电流和相关支路电流都将急剧增加，原有的设备接头比同等截面的导线更难以承受这突如其来的超限负荷，其后果是：轻者开始松动，逐渐演变成接头发热并恶性循环；重者则可能发生接头熔焊和熔断事故。

1.5 设备陈旧、接头氧化

众所周知，在一定的电流条件下，接头发热的严重程度主要是由接触电阻的大小所决定的。随着导流面的逐渐氧化，必然引起接头连接处接触电阻的增大，导致过热。

1.6 安装检修工艺不到位，质量控制缺少标准

在当前的设备安装检修中，除按技术指标或按设计要求施工外，对设备接头部分的工艺质量控制一般局限在比较粗略的方法上：如接触面平整、涂导电脂或凡士林、连接螺丝加弹簧垫并紧固、用塞尺对接触面进行测量等。由于目前对接头装配质量的工艺控制上缺少定量技术指标。因此接头的接触质量就可能因现场工作人员对此项技术的掌握或工作经验差异而有所不同，导致对接头的接触质量难以保证。

在实际工作中，一些检修人员工作责任心不强，安装或大修时调整不当或工艺不到位，造成部分接头装配存在明显的质量问题，如有关接触面处理不到位连接螺栓紧固不到位，铜铝连接没有加装过渡片，选取线夹不合适，刀闸的触指和弹簧等部件该更换的未更换以及合闸状态加紧力不够或插入不够等，都可致使一些接触部位发热等。

2 避免电网电气设备接头过热的施工措施探讨

要减少甚至避免电网电气设备接头过热问题，就应当严格按照《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》进行施工。具体措施如下：

2.1 对螺栓紧固件，按照有关钢制螺栓的紧固力矩值用力矩扳手进行紧固。若使用的是铝合金螺栓或铜螺栓，亦应使用力矩扳手进行紧固。当螺栓强度级别相当于钢制螺栓4.6级时，其紧固力矩值也应按设计要求的力矩值进行紧固。

2.2 母线搭接面应清理干净、平整，表面氧化层打磨干净，表面清理应采用细锉，而不应用砂纸、砂布打磨。对软导线而言，若有扭结、断股和明显散股也不应使用。硬母线的搭接面加工尺寸应按照《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》的要求来加工。

2.3 对于硬母线，应考虑到热膨胀效应，合理设置伸缩节，并设置好固定死点，每一段设置1个，并位于全长或两伸缩节的中点。其他支柱绝缘子上部压板与母线保持足够间隙，以能让母线自由伸缩。有时多片硬母线在通过大电流时，会由于相互之间2倍工频的电磁力的作用而产生响声，这时可以适当缩短母线中间夹板的距离，并在支柱绝缘子与母线之间添加弹簧，减小母线振动，而不影响母线伸缩。

2.4 对于母线穿墙套管等大电流设备，其导体与母线的连接必须采用软连接，不能采用硬过渡连接，其截面积最好能在母线截面积的1.2倍以上，与其他设备的连接也最好能采用软连接方式。

2.5 加强对接头质量的监测。可以采用测量接头回路电阻的办法判定接头接触情况。对于新安装的设备，接头回路电阻值不应超过相同长度原金属电阻值的1.2倍；对于运行中的设备接头，若回路电阻值不超过相同长度原金属电阻值的2倍，在下一个检修周期内均可安全运行，不会在运行过程中发生过热，这样只需对回路电阻超标的接头处理即可。对隔离开关、断路器等本体接触部分，按制造厂规定即可，需要注意的是常见的GW型隔离开关接触点比较多，应逐点检查，若个别点与其他點相比电阻偏大，即使整体未超制造厂规定，也应该分解检修。

2.6 设备接头的接触表面防氧化处理。应优先采用电力复合脂（即导电膏）代替传统常规的凡士林。实践表明，中性凡士林无任何导电作用，只能起到防止水分渗入和隔离空气的作用，且凡士林的滴点仅为54℃。滴点就是在标准条件下，油脂物质从半固体变成液体状态的温度。当运行温度高于54℃时，凡士林就会慢慢渗化流失而干涸，空气的有害介质沿接触表面空隙侵入，使接头表面氧化腐蚀。新型的电力复合脂滴点达180～220℃，凝固点低（-20～-30℃），其中所含的锌、镍、铬等金属细粒填充在接头接触表面的缝隙中，金属细粒在螺栓紧固力的作用下，能破碎接触面的氧化膜层，降低接触电阻，同时还可以在接头的整个表面形成一个保护层而起到隔绝空气和水分渗入，起到防止氧化的作用。这里需要指出的是，导电膏并非良导体，不可在接触面上涂得太厚，否则可能对使用效果产生不良影响。

3 结语

电网电气设备接头过热问题如不进行积极预防和处理，不仅会给电力企业带来经济损失，还会给电力用户带来生产上的损失，造成负面社会影响。所以，解决设备接头发热问题是提升电网健康运行的重要条件之一。电网电气设备连接头发热是目前存在的普遍性问题，尤其是电力系统在高温、大负荷运行期间，因接触不良、设备缺陷等原因而引起连接头过热，常常会造成设备停运处缺，使电网安全稳定运行受到威胁，这就难以保障电网的供电可靠性了。因此，深入探讨和分析电网产生电气设备接头发热问题原因及预防、解决措施具有十分重要的现实意义。

【参考文献】

[1]高秀青.接头发热的分析与防治[J].中国电力企业管理，2010（17）.

[2]周世平.输变电设备载流元件接头发热原因及处理[J].湖北电力，2012（1）.

[责任编辑：王静]