电气设备接头发热的分析与防治
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 29949 次点击
1接头发热的原因
1.1由于过负荷造成的发热
随着近些年电力负荷的迅猛增长,如果原有的供、用电设备不及时的更新改造,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断事故。
1.2由于维护管理工作不够造成的发热
在检修维护工作中,目前还未将“设备接头”列入定期测试、维修项目,只是在接头被发现有发热迹象时,才去用蜡试温或测试,既使发现温度较高,也只能用减负荷或停电检修的办法缓解或消除。
——很少有人过问接头在发热前后其接触电阻值大小的变化,也很少安排在接头发热前对最大负荷叶的接头温升与较低负荷时的温升进行比较。
——当故障电流发生后,对已经受到过故障电流冲击的接头,所造成的机械损害和应力变化,很少进行温度检测或电阻测试。
——设备接头因其他设备检修而被拆装后,或因外力碰撞等因素造成的接触不良也没有受到一定的重视。
1.3由于受到腐蚀造成的发热
金属在自然界中除去受到氧化、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,即谓电化学腐蚀。
2对施工和检修“接头”工艺的探讨
2.1首先在“连接头”的设计方面,几十年来没有较大的更新和改进,例如:矩形铜、铝母线或引线,一般的习惯连接方法是,打孔后用螺栓紧固压接的办法;对于绞合铝导线则采用线鼻子压接或线卡子螺栓紧固等连接办法;(近年来有些单位在使用压接管,内涂凡士林或导电膏的办法)而设计人员在考虑导线允许负荷电流时,只是依据正常导线的截面载流量考虑的,对导线接头处需要打孔、紧固加工等以后的有效接触面,能否满足原设计要求这一点,考虑较少。至于截面因打孔受到的损失以及紧固、连接效果不理想如何考虑和补救,原则上是忽略不计的。其后果是,当设备投入运行以后即潜伏了事故隐患。设计人员除应考虑母线加工打孔后有效接触面的载流容量外,还应该对使用不同规格的螺栓和所施加的予紧力的大小也应做出选择和规定。下边给出拧紧螺母时,其拧紧力矩M需要克服旋入螺纹间的摩擦力短和螺母与被连接件(或垫圈)支承面间的摩擦力矩,并使联接产生予紧力P。时的关系式为:
M=KPod×10kgfm
式中d——螺纹的公称直径mmK——拧紧力矩系数
2.2在施工、维护工作方面:理想的设备接头应该是既能满足检修工作时的拆装方便,开合自如,又能在运行中安全可靠,接触良好。要想达到上述要求,除应有详实可行的工艺规范外,还要加强对施工、检修工作人员的培训工作和运行管理工作,并严格要求每个施工、验收、检修维护人员必须掌握接头联接工艺和施工后的检验措施。我们在处理过的发热的接头中,发现有的接头拆开后只是在连接螺栓压接处有一个圆形接触面在导电,实际有效接触面积只有整个搭接面积的10%左右,其余部分均被硬化变黑的凡士林覆盖或腐蚀,斑驳的分别的粘附在两个接触面上,所以必须提高和创新电气设备载流接头的联接工艺、使用新型防腐材料,强调对螺栓、垫圈等紧固金具的正确使用,以保证达到规程的规定和设计的要求。
对于在联接操作中使用的工具、器材也应有统一的标准和具体的规定,例如砂纸、砂布等打磨用品的型号、打磨后的光洁度等以及接头紧固好以后如何测定接触电阻是否合格等。(按北京地区电气工程安装标准要求,无论铜或铝接头,连接后的电阻值均不应大于同长度的原金属电阻值的1.2倍)。
2.3螺栓联接的接头防松措施及维护制度的制订。
对于防止接头松动的措施,通用的办法有:
(1)增加摩擦力法,如使用双螺母紧固、加弹簧垫圈或用金属丝、纤维丝缠绕等。
(2)机械防松法,