淺談供配電系統中電氣觸頭發熱原因、處理和溫度監測

張攀峰

【摘 要】 企業供配電系統中，電氣設備觸頭發熱而引發事故的現象逐漸突出，本文通過查找系統中觸頭發熱的原因、觸頭發熱的處理及溫度監測等環節的探討，排查事故隱患，提高系統可靠性，保障安全生產。

【關鍵詞】 供配電系統 發熱原因 發熱的處理 溫度監測

一、引言

企業供配電系統中變配電設備與母線、母線與設備連接的導體形成可拆卸的電氣觸頭，這種電氣觸頭為數眾多，實際運行中經常遇到電氣觸頭過熱，因發現和處理不及時而燒毀設備，引起事故，中斷供電，給系統安全生產、經濟運行、可靠供電造成重大損失。

二、發熱原因分析

1、電氣接頭和設備線夾接觸面氧化

對于雙母線的接線方式，每一個間隔長期有一組的隔離開關在分閘位置，由于受到水蒸氣、腐蝕性塵埃和化學活性氣體的侵蝕，動靜觸頭腐蝕、積污，表面形成一層氧化膜，在轉換成為合閘狀態時，接觸面氧化使導體表面電阻增加，致使接觸不良而發熱，接頭變熱又會加速接觸面氧化，惡性循環，形成發熱故障，最后觸頭就會發熱燒壞。

2、維修運行人員工作失誤

維修人員進行開關檢修或試驗時必須拆開部分連接點，工作結束時再恢復原樣。由于失誤，少裝、漏裝連接螺栓，連接螺栓未上緊或在母排重新刷相序時，油漆進入母排的連接接觸面內，造成接觸不良；線路負荷較小時這樣的隱患不會被立即發現，當負荷突增時該接頭就會過熱；運行人員操作開關時沒有按要求將開關搖到位，使開關動靜觸頭接觸面過小，啟動大型設備或復合過高時觸頭發熱，如發現不及時將會造成設備損壞，甚至造成大面積停電等更大的損害。此類事故的主要原因是工作人員的工作態度與責任心的問題。

3、電氣設備開關機構、連接工藝不當

開關機構卡澀是開關不能搖到位置，使開關的動靜觸頭不能緊密接觸。開關動靜觸頭卡死或松動，開關推入后插頭部分就可能接觸不實，當負荷較大時，就會造成局部放電、發熱損壞設備；另外.觸頭容量不足時，該處局部溫度也會升高。

4、隔離開關觸頭發熱

觸頭發熱多數是隔離開關長期運行觸指壓緊彈簧疲勞或者彈簧銹蝕老化造成變差，使觸頭與觸指的壓力變小，觸指與觸頭單邊接觸，接觸電阻增加和通流截面變小造成發熱。并且在運行中由于觸指壓緊彈簧長期受壓縮，如果工作電流較大，溫升超過允許值，會使其彈性變差會使壓緊力不足，加速發熱，惡性循環，最終造成隔離開關的發熱；隔離開關觸頭每年檢修都需要涂導電膏，電膏是一種復合材料，并不是良導體，如果在涂抹新導電膏前不將往年的導電膏去掉或者涂抹太多，反而會使隔離開關觸頭的導電性能下降，形成發熱。

5、電力負荷突變對設備的影響

廠用電負荷大，電力負荷的變化會影響設備的溫度，如大功率電動機頻繁啟停，正常的負荷變化引起的溫度升高不會超過規定值。如果負荷增加的較多時，設備的薄弱環節就會發熱，如觸頭部位。發熱后觸頭材料的機械強度、物理性能下降，發熱后如不及時發現，再次受負荷沖擊后，又會過熱，經過多次反復的惡性循環，接頭的連接狀況越來越差，導致觸頭的彈性老化、接觸不良。造成觸頭發熱，最后甚至造成接頭熔斷事故。

三、發熱故障的處理

發熱故障對設備和供電危害巨大，嚴重時可能燒壞設備、線夾和導線，影響正常運行，為了消除發熱故障，必須做到以下幾點：

1、防氧化。

設備接頭的接觸表面要進行防氧化處理，接頭接觸面可采用銼刀或砂紙把接頭接觸面嚴重不平的地方和毛刺挫掉，使接觸面平整光潔，然后涂抹導電膏，對導電膏應符合標準，一般以0.7～1mm為宜，同時用復合接觸面通流要求的螺栓緊固，保證接觸面的緊固力量和密封性能。所以定期在開關觸頭部位及接觸面上涂導電膏，讓其充填接觸之間的縫隙。

2、實行維修、運行人員責任制

加大培訓力度，提高維修人員的維修技能，設備在檢修完畢后必須設專人對設備進行全面檢查，杜絕工作失誤；提高運行人員操作技能，強化操作規范，嚴格執行操作標準，認真填寫運行報表。

3、連接工藝改進。

連接工藝問題多數發生在出線電纜與開關引出線的連接處，及時采取整改措施盡量減少連接頭，減少一些不必要的保險等連接設備；銅鋁連接點之間，應采用導電膏涂覆，代替母排端頭的鍍錫工藝，可穩定接點的接觸電阻，防止接頭發熱。另外，部分維修人員在接頭的連接上存有誤區，認為連接螺栓擰的愈緊愈好，其實是鋁質母線彈性系數小，當螺母的壓力達到某個臨界壓力值時，若材料的強度差，再繼續增加不當的壓力，將會造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大。因此進行螺栓緊固時，螺栓不能擰得過緊，以彈簧墊圈壓平即可，有條件時，應用力矩扳手進行緊固，以防壓力過大。

4、開關觸頭接觸面氧化、臟污，勢必引起發熱。

開關柜的動觸頭是最容易發熱的部位，由于該部位接觸不良、臟污等原因，接觸電阻較大，在大電流情況下該處的熱功率很大，結果是接頭發熱嚴重，危及系統安全運行。因此加強通風保證開關室溫度，由于小車式封閉開關本身的通風不良，環境溫度夏季室外溫度較高，加上設備本身散發的熱量，室內環境溫度過高，在開關室內加裝通風風扇或空調等通風設備也是很有必要的措施，在設備大小修時重點檢查開關觸頭處，發現變形或有燒傷痕跡時因及時調整更換故障觸頭。

5、電力負荷的突變會影響設備的溫度，

采取優先啟動較大容量設備的方法，避免負荷較高時啟動大容量設備，導致設備的薄弱環節就會發熱或觸頭容量不足造成發熱。

四、開關柜發熱監測的探討

電氣、機械設備過熱后，如不及時發現，勢必毀壞設備，同時也是引起火災的直接原因，造成極大的生命和財產損失，其后果嚴重。監視設備運行是否過熱顯得無比重要。現階段經常使用的接頭發熱監測方法主要有：通過異常氣味、聲響發現設備過熱，在接頭粘帖溫臘片，溫度測試等。

1、巡查法

當有過熱的接頭時，一般伴隨有異常氣味或者異常聲音，特別是連接電流互感器的接頭發熱時，可作出進一步的判斷。只能在開關停電檢修時才能檢查接頭有無過熱情況，對預防事故作用不大。對有觀察孔開關柜易于發現發熱跡象，但必須嚴格加強設備檢查制度，才能發現發熱問題，但不能實行實時監測。

2、測溫蠟片

測溫蠟片可預防電氣過熱損壞，測溫蠟片最早應用于電氣接頭過熱示溫，示溫蠟片過熱后自動融化脫落。SW型測溫蠟片可反復使用，它是從初始狀態白色至過熱后變紅顯示超溫狀態，變色示溫片背面自帶粘貼，方便且牢固。

3、溫度測試

紅外測溫儀：對電流致熱型過熱缺陷進行較為準確的診斷；對電壓致熱型設備的重大缺陷，緊急缺陷的及時發現也能發揮重要的作用，但對于發熱量較小，溫升不高的一般缺陷因受到紅外測溫儀測量精度和測量效率的限制，診斷起來比較困難

紅外熱像儀：利用現代高科技手段，對運行電氣設備進行無損檢測的一種儀器設備。它通過非接觸探測紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，并在專業的紅外分析軟件的幫助下，數秒內自動完成分析報告，使運行和檢修人員及時掌握設備的實際技術狀態，以便對設備技術狀態的劣化采取恢復措施。

五、結論

電氣發熱以多種形式出現。充分了解電氣設備發熱的原因、危害，采取有效應對措施從而可以避免許多設備事故，通過測溫裝置進行實時監測，加強設備巡視，才能遏制發熱故障的進一步擴大，確保安全生產。

參考文獻

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