变电设备及线夹发热及处理方法

变电设备及线夹发热及
处理方法
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变电设备及线夹发热及处理方法
摘要：设备线夹是电气设备的连接点，设备线夹过热已经是电力系统的一个老问题。

随着系统安全可靠性越来越高，在设备缺陷管理中，成为一个越来越突出的问题，值得我们重视。

认真研究其发生原因，以便彻底解决，保证电力系统的安全稳定运行。

本文主要阐述了在实际运行中变电设备发热出现的主要原因，同时结合检修过程中对发热故障的处理，详细说明了实地解决设备发热的思路，为解决发热问题提供可靠解决方法。

关键词：设备线夹接触电阻温度升高设备管理金属膨胀铜铝过渡防氧化处理
1变电设备发热的危害
电气设备的发热是人们在工作中经常碰到的，它不仅影响设备的正常运行，而且还会引起电气设备绝缘老化而直接导致事故。

变电运行设备发热是设备运行安全的潜在威胁，高压设备的各种电器连接部件,由于种种原因造成元器件的松动、锈蚀、表面氧化,使这些部件出现不正常的过热现象。

若不及时发现和处理，发热严重时很可能导致设备连接点的烧断，有的会引起燃弧放电,直至烧断引线或发生相间短路;有的会使热量传导至设备内部,直接造成设备损坏。

变电设备发热主要有以下几种原因：
其中以接头发热较为普遍。

2运行中变电设备接头发热的原因
通过工作以来在变电设备检修中发现。

变电设备线夹发热变电运行中较为普遍，其主要原因如下
1、运行中的设备线夹由于压接质量不良，在大电流的作用下，接头温度升高，接触电阻增大，恶性循环造成隐患，采用爆破压接导致设备线夹与导线接触处不实，接触电阻增大，从而引起过热。

2、设备安装过程中，对安装工艺要求不严格，接头连接安装工艺不当。

设备线夹在出厂时表面有凹凸不平及毛刺现象，安装中没有很好打磨。

设备运行一段时间后，接触面氧化，接触电阻增大，温度升高，继而引发过热现象。

或是连接安装过程中，错误使用砂纸打磨铝质母线接触内表面，户外设备引线（采用铜铝过渡设备线夹）接头内聚集很多沙土，导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。

3、紧固螺栓压力不当。

部分检修人员在检修时对母线接头的连接效果上存有误区，认为连接螺栓拧的愈紧愈好，其实不然。

因铝质母线弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不当的压
力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大。

4、不同金属的膨胀效应引起。

钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小的多，尤其是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变。

所谓蠕变就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。

实践证明，当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，使接触便面位置错开，形成微小空隙而氧化。

当负荷电流减少温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，不可能是原安装时金属间的直接接触。

每次温度变化的循环所增加的接触电阻，将会使下一次循环的热量增加，所增加的较高温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。

5、不同材质接头接触表面的微电池腐蚀效应。

据有关试验文献资料表明，铜的标准电势为+0134V，铝的标准电势为-1128V，铜铝之间的电势差为+1162V。

若铜铝直接接触，空气中的水和氧化碳及其它有害杂质会在接头接触表面形成电解液。

由于两极直接接触，便会有微弱的电流流动，在电解液的作用下，时接触表面逐渐腐蚀，引起接触电阻增大而发热。

3防止变电设备接头发热的对策
对于这类过热，通常的处理方法有两种，一是开夹检查处理，就是将过热的线夹打开检查，如发现过热点，进行处理；二是不开夹检查处理，就是将过热的线夹固定螺丝紧固一遍。

以上这两种方法都存有一定弊病。

如果草率的把线夹打开，而过热点又不在内部，这就造成不必要的工作，同时由于导线与线夹经过导电运行，密度及吻合程度已趋合理，如果复装时不仔细，线夹机械压紧强度不均匀，结果适得其反；如果贪图省事，把应打开检查的线夹不开夹，而过热点确在内部，只是简单的紧固线夹螺丝，这样的紧固如果用力过度，有时会造成线夹机械变形或者过死点，使接触部位出现缝隙，反而造成接触更不紧密，结果适得其反，给安全运行留有隐患。

正确的处理方法，应该按以下步骤进行：
1、操作人员熟练掌握压接技术，从而提高压接质量，采用液压压钳进行压接，淘汰爆破压接法。

事实证明，采用液压压接后，故障率明显降低。

2、变电所所用的母线及设备线夹金具，根据需要可选用适当型号的合格产品，采用载流量、热稳定性能及机械强度符合设计要求的金具。

特别是设备线夹，应积极采用先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品，防止伪劣产品入网运行。

淘汰闪光焊型铜铝过渡线夹，采用钎焊型铜铝过渡
线夹。

对已使用的闪光焊型铜铝过渡线夹，应及时更换或加强监视巡查，防止过热现象发生。

3、设备接头的接触表面防氧化处理，应优先采用电力复合脂（既导电膏）以代替传统常规的凡士林。

实践表明，中性凡士林无任何导点作用，只能起到防止水分渗入和隔离空气的作用，并且凡士林的滴点仅为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表面空隙侵入，使接头表面氧化腐蚀。

而新型的电力复合脂，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。

同时还可以在接头整个表面形成一个保护层而起到隔绝空气和水分的渗入，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，它在接触面上的导电性能是借“隧道效应”来实现的。

所谓的“隧道效应”就是指粒子通过一个势能大于总能量的有限区域。

这是一种量子力学现象，按照经典力学是不可能出现的。

因此，导电膏在接触面上不可涂得太厚，否则会影响其使用效果。

4、接头接触面得处理。

用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺搓掉，使接触面平整光洁，但应注意母线加工后的截面减少值：铜质不超过原截面的3%，铝质不超过5%。

用除油剂除去铜质接头表面的油污，再用钢丝刷除去
表面的氧化膜，最后再用干净的棉纱蘸酒精或丙酮把接触面擦拭干净，涂一层松香后，再进行搪锡处理，这样大大减少铜在空气中的氧化，在接头表面涂~0.11mm厚的DC型导电膏，并轻轻抹平，以刚刚覆盖接触面为宜，方可进行接头的联接。

5、如果需要进行开夹处理，检查的程序：打开线夹查找导线与线夹的烧伤部位和面积，判断导线断股以及疲劳程度，烧伤线夹是否变形、机械强度能否保持，能否继续使用；如果属于轻度烧伤，导线与线夹能够继续使用，应首先清除导线和线夹内部表面的烧伤疤痕，并用0号砂纸磨平，然后用钢丝刷彻底清除导线缝隙间和线夹表面的氧化物、硫化物、污垢(有铝包带的要拆除)，再用金属清洁剂或汽油冲洗擦净导线缝隙和线夹上的金属碎屑，最后要按照螺丝紧固工艺，对角均匀拧紧，如果螺栓、螺母滑扣、滑丝或烧伤，应更换；如果线夹烧伤变形、强度松弛，导线疲劳断股较多，要及时更换导线和线夹。

6、防止线夹过热发生，要严格按着检修工艺导则进行检修，提高安装维护人员的业务素质和操作技能，使设备处于健康运行状态，在保证产品质量的前提下，还应细划完善检修工艺程序，防止线夹过热现象的再次发生。

7、选择合适的紧固压力，接头的压力是保证降低接触电阻的重要因素之一，要合理选择联接用的螺栓，平垫圈及弹
簧垫圈。

螺栓，平垫圈及弹簧垫圈型号选用不合理或不达标会导致，接头压力承受不够均匀，在电磁力的作用下松动，接触电阻增大，造成接头发热。

进行螺栓紧固时，螺栓不能拧得过紧，以弹簧垫圈压平即可，有条件时，应用力矩扳手进行紧固。

对于螺栓线夹，安装前线夹与导线要仔细清刷并涂抹电力复合脂。

紧固时，螺丝上下应放平垫圈和弹簧垫。

螺丝紧固均匀，定期测量回路电阻，防止过热现象的发生。

4 结束语
综上所述，设备线夹过热造成的危害是很大的，决不能掉以轻心，麻痹大意，要以严肃负责的态度，科学合理的方法，标准规范的工序，严谨细致的工艺，认真彻底地进行检修处理。

只有这样，才能确保电网安全运行。

但现在随着技术进步，设备材料的质量提高，工艺水平加强等，同时在加强现场巡视的基础上，还应采用必要的技术手段进行接头运行中温度的在线监测。

如示温蜡片、红外测温仪、红外线热成像仪等，红外线测温仪对设备过热的及时发现起到了重要作用，加强设备在负荷高峰期、特殊环境下的巡视工作以便发现问题及时处理。

避免因电力接头劣化严重发热而导致设备、母线事故的发生，真正把安全运行落到实处。

室外母线要经常受到风、雨、雪、日晒、冰冻等侵蚀。

这些都可促使母线接头加速氧化、腐蚀、使得
接头的接触电阻增大，温度升高。

在今后的检修工作中，我们将引用新产品、新技术、新工艺，全面提高设备的检修质量，严格执行标准化作业程序，以保证电力系统的安全稳定运行。