变电设备接头发热的原因与解决方案

变电设备接头发热的原因与解决方案

1　运行中变电设备接头发热的原因

(1)接头联接安装工艺不当。联接安装过程中，错误使用砂纸打磨铝质母线接触表面时，将会有一定数量的玻璃屑及砂粒嵌入铝质金属接触表面内，导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。

(2)紧固螺栓压力不当。部分检修人员在母线接头的联接上存有误区，认为联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。

(3)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、铝质母线小得多，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，使接触表面位置错开，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。

(4)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+0.34V，铝的标准电势为-1.28V，铜铝之间的电势差为+1.62V。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，使接触表面逐渐腐蚀，引起接触电阻增大而发热。

2　防止变电设备接头发热的对策

(1)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，载流量及动热稳定，使之符合设计要求。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。

(2)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)以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，并且凡士林的滴点仅为54℃。所谓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。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"遂道效应"来实现的。所谓"遂道效应"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。

(3)接头接触面的处理。用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉，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，立即在接头表面涂0.05～0.1mm厚的DC型导电膏，并轻轻抹平，以刚能覆盖接触面为宜，然后用铜丝刷轻轻擦拭，使接头表面氧化膜破碎酥松脱落，再薄涂一层导电膏后方可进行接头的联接。

(4)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。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，应用力矩板手进行紧固。

3　结束语

防止变电设备接头发热，除必须严格按照安装检修工艺规程操作及使用新型技术的导电膏外，在加强现场巡视检查的基础上，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、红处线测温仪、红外线热成像仪等。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。