電氣靜態(tài)接觸過(guò)熱的原因分析及對(duì)策-建筑電氣2009.3

電氣靜態(tài)接觸過(guò) 熱 的原 因分析及對(duì)策
楊長(zhǎng)春 (鹽城出入境檢驗(yàn)檢疫局 ，江蘇省鹽城市 224002)
Causes Analysis and Countermeasures for Electrical Static Contact Over-heat
rang Changchun(Yancheng Entry—exit Inspection and Quarantine Bureau，
Yancheng 224002，Jiangsu Province，China)
Abstract The contact over—heat fault at the 起，造成母排或?qū)w彎曲、上翹，使接觸面配合不嚴(yán)
detachable static contact fixed connecting position in the 實(shí)，運(yùn)行中長(zhǎng)期發(fā)熱 ，母排或?qū)w與緊固件的機(jī)械壓
electrical system will bring about severe influence on the
力會(huì)逐漸減弱，使接觸面電阻增加而過(guò)熱。
reliability of power supply and normal operation of the
2．2 電氣靜態(tài)接觸有多根導(dǎo)體并聯(lián)處發(fā)熱游走 。產(chǎn)
system．The effective methods for eliminating over-heat
生轉(zhuǎn)移發(fā)熱
fauh in overhaul and maintenance are summarized and
大負(fù)荷電氣設(shè)備的靜態(tài)接觸多面、多點(diǎn)和多根電
the feasible treatment methods are proposed in this
纜并用處，表面并非絕對(duì)平整，從微觀角度看仍然凹
paper·
Key words Static contact Connecting position 凸不平，接觸面只有在足夠壓力作用下才能使凹凸面
0ver-heat 都有效接觸。若壓力不夠，接觸面有效載流截面積減
小而使接觸電阻增加。流經(jīng)并聯(lián)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電
摘 要 在電力系統(tǒng)中．可拆卸的靜態(tài)接觸固定
阻成反比，原來(lái)接觸電阻小的地方承受較大的電流而
連接處的接觸過(guò)熱故障。將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正
過(guò)負(fù)荷發(fā)熱，原來(lái)電阻大的地方不發(fā)熱 ，如果此類發(fā)
常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響。對(duì)檢修、維護(hù)中行之有效的消
熱得不到及時(shí)處理，將產(chǎn)生發(fā)熱游走，使多根導(dǎo)體并
除過(guò)熱故障的辦法進(jìn)行歸納，提出可行的處理方法。
聯(lián)處發(fā)熱。
關(guān)鍵詞 靜態(tài)接觸 連接處 過(guò)熱
2．3 電氣接觸面腐蝕導(dǎo)致接觸處異常升溫
電化腐蝕造成的接觸不 良，發(fā)生于不同材質(zhì)的
1 引言
金屬導(dǎo)體接觸面處。原因是不同材質(zhì) 、不同電導(dǎo)率
電力系統(tǒng)中電氣線路之間、電氣設(shè)備之問(wèn)、線路 的導(dǎo)體相互接觸時(shí) ，接觸面處發(fā)生原 電池效應(yīng) 。在
與設(shè)備固定連接的導(dǎo)體形成可拆卸的靜態(tài)接觸固定連 化工場(chǎng)所和露天的環(huán)境，有化學(xué)腐蝕性氣體、潮氣
接處，通過(guò)正常負(fù)荷電流的情況下 ，因機(jī)械壓力不 進(jìn)入接觸面，形成不易導(dǎo)電的物質(zhì)。如銅導(dǎo)體與鋁
夠，或者氧化膜未清除干凈，而引起接觸電阻增大， 導(dǎo)體的連接，由于銅與鋁兩種金屬化學(xué)性質(zhì)的差別，
產(chǎn)生的異常升溫現(xiàn)象，將對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行造成 致使在該接觸面上產(chǎn)生 電化腐蝕 ，當(dāng)銅與鋁 的接觸
很大的威脅。輕者浪費(fèi)能源、降低線路容量、加速線 面間滲入含有溶解鹽的水分時(shí) ，產(chǎn)生電解反應(yīng) ，鋁
被強(qiáng)烈電腐蝕。而引起電氣靜態(tài)接觸處產(chǎn)生異常溫
路絕緣老化，重者可燒毀電氣設(shè)備，甚至引發(fā)火災(zāi)事
故。接觸過(guò)熱的原因有多種，應(yīng)根據(jù)過(guò)熱原因，采取 升 ，甚至可能引發(fā)重大事故。
2．4 電氣靜態(tài)接觸面積較大，又有多螺栓連接的地
相應(yīng)對(duì)策。
方。易發(fā)生密封氣隙加熱造成的過(guò)熱
2 接觸過(guò)熱的原因
金屬連接處未打磨平整，接觸面向內(nèi)凹，螺栓孔
2．1 電氣靜態(tài)接觸面及緊固件材質(zhì)疲勞所致 有誤差，螺栓連接時(shí)使接觸面變形而產(chǎn)生氣室；接觸
這種情況多發(fā)生于硬母線或?qū)w與設(shè)備的螺栓連 面上導(dǎo)電膏涂抹太厚且不均勻，壓接時(shí)有空氣。當(dāng)電
接處，如硬母排或?qū)w與變壓器樁頭的連接處。未處 流流過(guò)接頭時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)氣隙加熱，氣室內(nèi)空氣體
理好而產(chǎn)生錯(cuò)位 、變形 ，硬把它們用螺栓連接在一 積膨脹使接觸面積減少導(dǎo)致發(fā)熱，膨脹越嚴(yán)重發(fā)熱越
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電氣靜態(tài)接觸過(guò)熱的原因分析及對(duì)策(櫥長(zhǎng)彝建 裁電乞。
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2口口9年第3期I ELEC警RIC| Y
嚴(yán)重，此過(guò)程不斷升級(jí)，造成接觸面異常升溫。 采用銅鋁過(guò)渡連接板、過(guò)渡連接端子等連接。另外，
2．5 電纜接頭制作中，壓接變形較大，引起電場(chǎng)畸 在銅鋁接觸面處也可墊一層錫磷銅皮 ，較為干燥場(chǎng)所
變．導(dǎo)致接觸過(guò)熱 的銅鋁接觸面處理后直接涂上一層導(dǎo)電膏，腐蝕場(chǎng)所
壓接一般采用局部壓接 (點(diǎn)壓 )，局部壓接需要 最好用不銹鋼螺栓連接。
的壓力較小 ．易使壓接處接觸面問(wèn)產(chǎn)生金屬表面滲 3．3 處理密封氣隙加熱造成的過(guò)熱
透．所以得到廣泛應(yīng)用。由于電纜附件種類較多、質(zhì) 松開(kāi)緊固螺栓 ，在接觸面處可以明顯看見(jiàn)氣隙
量參差不齊：電纜絕緣層剝切困難，往往掌握不好使 使接觸面不能相連的現(xiàn)象。處理時(shí)導(dǎo)電板應(yīng)盡量找
導(dǎo)線損傷；導(dǎo)體連接時(shí)線芯不到位或因壓接時(shí)串位使導(dǎo) 平，螺栓孔有誤差的應(yīng)將誤差消除 ，與該處相連接
體端部形成空隙：接頭的壓接管壓接后壓坑變形較大， 的所有接觸面都進(jìn)行處理 ，再將螺栓表面和螺母絲
引起電場(chǎng)畸變，僅靠接頭壓接管壁導(dǎo)通，致使接觸電 扣內(nèi)處理干凈 ，然后在接觸面均勻涂上一層導(dǎo)電膏，
阻增大、溫升加快，發(fā)熱大于散熱 ，使接頭的氧化膜 最后緊固。
加厚．又使接觸電阻更大，過(guò)熱更快。 3．4 做好壓接前界面處理．并涂敷導(dǎo)電膏
選用適應(yīng)使用環(huán)境和條件的電纜附件 ，處理管
3 對(duì)策與措施
體內(nèi)壁雜質(zhì)、毛刺和氧化層，采用材質(zhì)優(yōu) 良，規(guī)格 、
3．1 處理電氣靜態(tài)接觸過(guò)熱與轉(zhuǎn)移發(fā)熱時(shí)，要消除 截面符合要求的壓接機(jī)具。如是鋁線壓接，先將線
硬母排或?qū)w的應(yīng)力 芯及鋁接管內(nèi)壁表面極易生成的一層堅(jiān)硬而絕緣的
接觸面處理方法有人工和機(jī)械兩種。在施工現(xiàn)場(chǎng) 氧化鋁薄膜去掉 ，涂上一層 中性凡士林進(jìn)行壓接。
一 般用手工處理，將接觸面分開(kāi)，先除去接觸面上的 如是銅芯壓接 ，只需在銅壓接管內(nèi)壁鍍錫 ，銅芯表
氧化層 (銼平 、打磨干凈)，對(duì)受力面作微小的內(nèi)凹 面除銹，并涂敷導(dǎo)電膏 。不宜用硬物敲打壓接管 ，
處理并涂上導(dǎo)電膏，注意相互接觸的兩面都應(yīng)涂上 ， 防止變形。
不可涂得太厚，再用軟布輕輕地擦一下，以表面看不 選用壓接力大、模具吻合好、壓坑面積足，效果
見(jiàn)導(dǎo)電膏，但有油膩感為準(zhǔn)：同時(shí)加大螺栓及螺帽， 能滿足技術(shù)要求的機(jī)具壓接。用銼刀將壓接管表面和
從而增大電氣接觸表面的有效面積 ，并對(duì)螺帽受力面 兩端產(chǎn)生的棱角、尖刺銼平，用砂紙打磨光滑后，用
作微小的內(nèi)凹式處理，其受力面不是一個(gè)平面的，螺 電纜清潔劑將鋁 (銅)屑擦洗干凈，再包繞自粘性防
帽外沿側(cè)先受力，內(nèi)側(cè)受力相對(duì)小于外側(cè)，以有效克 水帶 ．這是冷縮接頭防潮密封的關(guān)鍵環(huán)節(jié)．要以半重
服電氣接觸面在線運(yùn)動(dòng)時(shí)外邊緣反翹力；采用內(nèi)凹式 疊法從接頭一端起向另一端包繞，然后再?gòu)牧硪欢朔?br/>處理．既可維持壓力．又增加了電氣靜態(tài)接觸面抗疲 方向包繞到起始端，繞包兩層。每層包纏后，要用雙
勞的能力，避免靜態(tài)松動(dòng)引起過(guò)熱。 手依次緊握一遍，使之更好地粘合。包繞時(shí)一定要拉
3．2 電氣接觸面氧化和腐蝕的接觸處異常升溫的處 力適當(dāng)，做到包纏緊密無(wú)縫隙。
理對(duì)策
4 結(jié)語(yǔ)
導(dǎo)體受水分、化學(xué)氣體和鹽類物質(zhì)等作用會(huì)發(fā)生
以上是筆者在實(shí)踐中總結(jié)出的幾種造成電氣靜態(tài)
腐蝕。腐蝕程度與導(dǎo)體的材質(zhì)和制造工藝有密切關(guān)
接觸過(guò)熱的主要原因及處理方法，介紹給各位同行。
系。導(dǎo)體的腐蝕形式有化學(xué)腐蝕和電化腐蝕 ，以電化
當(dāng)然要徹底解決這類問(wèn)題，對(duì)人員、技術(shù)、設(shè)備等方
腐蝕為主，而且主要是外層腐蝕。對(duì)靜態(tài)接觸面加工
面也有較高的要求。
必須平整、無(wú)氧化膜，經(jīng)處理后的截面積減少值，鋁
導(dǎo)體不超過(guò)原截面的5％，銅導(dǎo)體不超過(guò)原截面的 函
3％。銅與銅連接，在干燥的室內(nèi)可直接連接 ；在室
1 任雪蓮．任義．解決電氣觸頭過(guò)熱問(wèn)題的實(shí)用新型

內(nèi)容描述： 在2009年3月期的《建筑電氣》雜志中，有一篇文章詳細(xì)探討了電氣靜態(tài)接觸過(guò)熱的現(xiàn)象及其原因分析。該研究針對(duì)的是電力系統(tǒng)中，特別是在建筑電氣設(shè)備（如開(kāi)關(guān)、斷路器、接觸器、繼電器等）在靜止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生的接觸部位溫度異常升高的問(wèn)題。 文章首先從以下幾個(gè)方面對(duì)接觸過(guò)熱的原因進(jìn)行了深入剖析： 1. **材料因素**：包括觸頭材質(zhì)的導(dǎo)電性能、機(jī)械強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)不匹配，導(dǎo)致在長(zhǎng)期工作或高電流負(fù)荷下產(chǎn)生局部應(yīng)力和熱量積聚。 2. **設(shè)計(jì)與制造缺陷**：如觸頭形狀不合理、接觸壓力不足或分布不均，以及接觸面氧化、污染導(dǎo)致接觸電阻增大。 3. **環(huán)境條件**：高溫、濕度大、灰塵積累等因素可能加劇接觸表面的磨損和腐蝕，進(jìn)一步引發(fā)過(guò)熱現(xiàn)象。 4. **運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)**：例如定期檢查和清潔維護(hù)不足，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理觸頭間的微小磨損或氧化層，使得問(wèn)題逐漸累積。 針對(duì)以上分析出的原因，文中提出了以下應(yīng)對(duì)策略和對(duì)策： 1. **選用優(yōu)質(zhì)材料與優(yōu)化設(shè)計(jì)**：選擇具有良好導(dǎo)電性和耐磨損特性的觸頭材料，并確保觸頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，以保證在各種工況下的可靠接觸和散熱。 2. **加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理**：建立完善的設(shè)備維護(hù)制度，定期進(jìn)行設(shè)備檢查，包括觸頭狀態(tài)的目視檢查、紅外測(cè)溫等手段，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。 3. **改善運(yùn)行環(huán)境**：采取措施控制室內(nèi)溫度和濕度，保持設(shè)備周圍環(huán)境清潔，避免塵埃和污染物影響接觸質(zhì)量。 4. **實(shí)施故障預(yù)警機(jī)制**：通過(guò)安裝在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，一旦出現(xiàn)過(guò)熱趨勢(shì)，立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便及時(shí)干預(yù)和處理。 總之，這篇文章提供了一種全面理解電氣靜態(tài)接觸過(guò)熱問(wèn)題及其解決方法的角度，對(duì)于提升建筑電氣設(shè)備的安全可靠性具有重要的參考價(jià)值。