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摘要：對(duì)電氣一次設(shè)備過(guò)熱故障進(jìn)行了分析，指出了接觸面接觸不良和過(guò)載是電氣設(shè)備過(guò)熱的主要原因。提出的預(yù)防辦法是：點(diǎn)檢時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)熱缺陷或隱患；定期按標(biāo)準(zhǔn)檢修、測(cè)試導(dǎo)電接觸面；定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行熱像儀測(cè)試；發(fā)現(xiàn)異常或直阻超標(biāo)盡快進(jìn)行處理。
電氣設(shè)備的主要功能是用來(lái)傳輸、分配電能和轉(zhuǎn)換電能的，這些功能的實(shí)現(xiàn)最終是通過(guò)電流的流通來(lái)完成的。利用電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱的這個(gè)特性，已有許多電器產(chǎn)品服務(wù)于人類(lèi)，如電炊具、加熱器等；但是，如果對(duì)電阻這個(gè)固有的特性不加以監(jiān)督和限制，則會(huì)危及電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備損壞或停電事故，甚至釀成重大火災(zāi)事故。
1 原因分析
常用的金屬導(dǎo)體有銅、鋁、錫、銀、鋼等。由于任何金屬導(dǎo)體都有一定的電阻，其電阻與其本身的電阻率和平均溫度系數(shù)有關(guān)，且有相應(yīng)的熔點(diǎn)。
對(duì)于電氣接頭類(lèi)的純電阻設(shè)備來(lái)說(shuō)，根據(jù)R=ρ×L/S2H和Q=I2×R×t，可以計(jì)算出導(dǎo)體的電阻及電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)的發(fā)熱量；由公式Q=I2×R×t可以看出，當(dāng)電氣接頭的接觸電阻由于某種因素如接觸表面狀況不良、氧化程度嚴(yán)重、接觸壓力較小、有效接觸面積減小而增大時(shí)，或電流增大時(shí)，其發(fā)熱量（溫度）將相應(yīng)增大，電阻的由于熱效應(yīng)而相應(yīng)增大；電阻增大又使溫度增加，如此惡性循環(huán)，將使接觸面的溫度升高超過(guò)其熔點(diǎn)而熔化，從而會(huì)使接頭溫度超過(guò)熔點(diǎn)溫度而熔化；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，隨著短路電流的急劇增加，接頭因超溫最容易發(fā)生熔化或熔斷，同時(shí)會(huì)擴(kuò)大為火災(zāi)事故和絕緣破壞事故。
案例一：某廠的一臺(tái)機(jī)組在大修后并網(wǎng)不久，6KV廠用段因某一臺(tái)電機(jī)的電纜絕緣損壞發(fā)生相間短路，強(qiáng)大的短路電流使高壓配電柜內(nèi)接觸電阻較大的電流互感器接頭發(fā)生熔濺，造成相對(duì)地、相間絕緣擊穿，繼而使高壓配電柜內(nèi)又發(fā)生短路，造成6KV廠用段進(jìn)線開(kāi)關(guān)掉閘，母線失電而停機(jī)。
事故后檢查發(fā)現(xiàn)，該電流互感器端子接觸面螺絲孔的直徑因通過(guò)短路電流過(guò)熱熔化擴(kuò)大了6毫米，端子厚度減少了3毫米。該接觸面接觸電阻增大的原因?yàn)�，因配電柜�?nèi)的導(dǎo)電連接板的材料是銅的，電流互感器的端子是鋁的，安裝時(shí)在該銅鋁接觸面上未采取有效的銅鋁過(guò)渡措施，由于銅鋁兩種金屬的化學(xué)性質(zhì)差別，致使在該接觸面上產(chǎn)生了電化腐蝕，在接觸表面形成了一層灰白色的腐蝕層，造成該接觸面接觸電阻增大。重新處理銅鋁過(guò)渡接頭后，開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行正常。
案例二：某廠的一臺(tái)380V進(jìn)線開(kāi)關(guān)，因觸頭彈簧彈力不足，使觸頭壓力不足，接觸電阻升高，在運(yùn)行中過(guò)熱，損壞絕緣而發(fā)生短路、著火，進(jìn)而引發(fā)了“火燒聯(lián)營(yíng)”的事故。
案例三：某一臺(tái)220KV的有載調(diào)壓變壓器，分接開(kāi)關(guān)的瓦斯繼電器多次動(dòng)作，后發(fā)現(xiàn)是分接開(kāi)關(guān)的觸頭氧化嚴(yán)重，接觸電阻超標(biāo)嚴(yán)重所致；觸頭經(jīng)鍍銀處理后恢復(fù)正常。
案例四：某廠的一個(gè)500KV變壓器的高壓套管，因套管底部的接線板螺栓在安裝時(shí)未緊好，在局部放電試驗(yàn)中損壞。在大唐盤(pán)電#4機(jī)組小修中，曾發(fā)現(xiàn)#4高廠變低壓側(cè)封閉母線B相的一個(gè)接線板，應(yīng)有四條螺栓緊固，卻只有一條螺栓緊固，因接觸壓力和有效接觸面積減少，接觸面已變色，所幸未造成事故。
案例五：某變電站的一臺(tái)220KV開(kāi)關(guān)，檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)觸頭嚴(yán)重過(guò)熱，原因是導(dǎo)電桿的超行程不足，有效接觸面積減少導(dǎo)致了接觸電阻升高。
2 結(jié)論
綜上所述，導(dǎo)體之間接觸面的接觸電阻，除與環(huán)境溫度和通過(guò)的電流有關(guān)外，還與以下因素有關(guān)：
�。�1）接觸面的接觸材料；
�。�2）接觸表面狀況（粗糙程度）;
（3）接觸面積的大�。�
�。�4）接觸表面氧化程度；
�。�5）接觸壓力。
3 對(duì)策
（1）做好防止電氣設(shè)備過(guò)熱的點(diǎn)檢工作，在點(diǎn)檢工作中增加檢查導(dǎo)體接觸面的點(diǎn)的項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)，在點(diǎn)檢中用紅外線測(cè)溫儀進(jìn)行檢測(cè)，或檢查示溫蠟片是否變紅，若發(fā)現(xiàn)觸頭溫度超過(guò)80度或示溫蠟片變紅時(shí)，應(yīng)跟蹤監(jiān)視，并安排維修工作。
（2）、對(duì)于戶(hù)外的高壓電氣設(shè)備，在冬季下雪后觀察接頭處的積雪是否融化，也可判斷出接頭是否過(guò)熱，若有過(guò)熱點(diǎn)，可在春檢時(shí)停電后解開(kāi)接頭進(jìn)行處理。
（3）、在定期檢修工作中，應(yīng)對(duì)所有的開(kāi)關(guān)（包括隔離開(kāi)關(guān)）觸頭進(jìn)行接觸電阻試驗(yàn)，對(duì)電機(jī)和變壓器進(jìn)行線圈的直阻測(cè)試，對(duì)接觸電阻（直阻）超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的和對(duì)示溫蠟片變色或接頭溫度超過(guò)80度的都必須進(jìn)行分解檢修，按影響接觸電阻的五個(gè)方面的因素進(jìn)行相應(yīng)的檢查、分析與處理，處理后測(cè)量其接觸電阻或直阻是否合格，不合格時(shí)繼續(xù)處理；同時(shí)應(yīng)對(duì)電氣接頭貼上示溫蠟片。
�。�4）、每年利用熱像儀對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行一次測(cè)試，重點(diǎn)對(duì)變壓器、電機(jī)、開(kāi)關(guān)、電纜內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行處理。
�。�5）、對(duì)于因環(huán)境溫度變化、負(fù)荷增加所引起的變壓器、電機(jī)類(lèi)的溫度升高，應(yīng)做好通風(fēng)冷卻工作（春季清洗干凈變壓器冷卻器）和調(diào)整負(fù)荷工作。
電氣設(shè)備的主要功能是用來(lái)傳輸、分配電能和轉(zhuǎn)換電能的，這些功能的實(shí)現(xiàn)最終是通過(guò)電流的流通來(lái)完成的。利用電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱的這個(gè)特性，已有許多電器產(chǎn)品服務(wù)于人類(lèi)，如電炊具、加熱器等；但是，如果對(duì)電阻這個(gè)固有的特性不加以監(jiān)督和限制，則會(huì)危及電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備損壞或停電事故，甚至釀成重大火災(zāi)事故。
1 原因分析
常用的金屬導(dǎo)體有銅、鋁、錫、銀、鋼等。由于任何金屬導(dǎo)體都有一定的電阻，其電阻與其本身的電阻率和平均溫度系數(shù)有關(guān)，且有相應(yīng)的熔點(diǎn)。
對(duì)于電氣接頭類(lèi)的純電阻設(shè)備來(lái)說(shuō)，根據(jù)R=ρ×L/S2H和Q=I2×R×t，可以計(jì)算出導(dǎo)體的電阻及電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)的發(fā)熱量；由公式Q=I2×R×t可以看出，當(dāng)電氣接頭的接觸電阻由于某種因素如接觸表面狀況不良、氧化程度嚴(yán)重、接觸壓力較小、有效接觸面積減小而增大時(shí)，或電流增大時(shí)，其發(fā)熱量（溫度）將相應(yīng)增大，電阻的由于熱效應(yīng)而相應(yīng)增大；電阻增大又使溫度增加，如此惡性循環(huán)，將使接觸面的溫度升高超過(guò)其熔點(diǎn)而熔化，從而會(huì)使接頭溫度超過(guò)熔點(diǎn)溫度而熔化；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，隨著短路電流的急劇增加，接頭因超溫最容易發(fā)生熔化或熔斷，同時(shí)會(huì)擴(kuò)大為火災(zāi)事故和絕緣破壞事故。
案例一：某廠的一臺(tái)機(jī)組在大修后并網(wǎng)不久，6KV廠用段因某一臺(tái)電機(jī)的電纜絕緣損壞發(fā)生相間短路，強(qiáng)大的短路電流使高壓配電柜內(nèi)接觸電阻較大的電流互感器接頭發(fā)生熔濺，造成相對(duì)地、相間絕緣擊穿，繼而使高壓配電柜內(nèi)又發(fā)生短路，造成6KV廠用段進(jìn)線開(kāi)關(guān)掉閘，母線失電而停機(jī)。
事故后檢查發(fā)現(xiàn)，該電流互感器端子接觸面螺絲孔的直徑因通過(guò)短路電流過(guò)熱熔化擴(kuò)大了6毫米，端子厚度減少了3毫米。該接觸面接觸電阻增大的原因?yàn)�，因配電柜�?nèi)的導(dǎo)電連接板的材料是銅的，電流互感器的端子是鋁的，安裝時(shí)在該銅鋁接觸面上未采取有效的銅鋁過(guò)渡措施，由于銅鋁兩種金屬的化學(xué)性質(zhì)差別，致使在該接觸面上產(chǎn)生了電化腐蝕，在接觸表面形成了一層灰白色的腐蝕層，造成該接觸面接觸電阻增大。重新處理銅鋁過(guò)渡接頭后，開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行正常。
案例二：某廠的一臺(tái)380V進(jìn)線開(kāi)關(guān)，因觸頭彈簧彈力不足，使觸頭壓力不足，接觸電阻升高，在運(yùn)行中過(guò)熱，損壞絕緣而發(fā)生短路、著火，進(jìn)而引發(fā)了“火燒聯(lián)營(yíng)”的事故。
案例三：某一臺(tái)220KV的有載調(diào)壓變壓器，分接開(kāi)關(guān)的瓦斯繼電器多次動(dòng)作，后發(fā)現(xiàn)是分接開(kāi)關(guān)的觸頭氧化嚴(yán)重，接觸電阻超標(biāo)嚴(yán)重所致；觸頭經(jīng)鍍銀處理后恢復(fù)正常。
案例四：某廠的一個(gè)500KV變壓器的高壓套管，因套管底部的接線板螺栓在安裝時(shí)未緊好，在局部放電試驗(yàn)中損壞。在大唐盤(pán)電#4機(jī)組小修中，曾發(fā)現(xiàn)#4高廠變低壓側(cè)封閉母線B相的一個(gè)接線板，應(yīng)有四條螺栓緊固，卻只有一條螺栓緊固，因接觸壓力和有效接觸面積減少，接觸面已變色，所幸未造成事故。
案例五：某變電站的一臺(tái)220KV開(kāi)關(guān)，檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)觸頭嚴(yán)重過(guò)熱，原因是導(dǎo)電桿的超行程不足，有效接觸面積減少導(dǎo)致了接觸電阻升高。
2 結(jié)論
綜上所述，導(dǎo)體之間接觸面的接觸電阻，除與環(huán)境溫度和通過(guò)的電流有關(guān)外，還與以下因素有關(guān)：
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3 對(duì)策
（1）做好防止電氣設(shè)備過(guò)熱的點(diǎn)檢工作，在點(diǎn)檢工作中增加檢查導(dǎo)體接觸面的點(diǎn)的項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)，在點(diǎn)檢中用紅外線測(cè)溫儀進(jìn)行檢測(cè)，或檢查示溫蠟片是否變紅，若發(fā)現(xiàn)觸頭溫度超過(guò)80度或示溫蠟片變紅時(shí)，應(yīng)跟蹤監(jiān)視，并安排維修工作。
（2）、對(duì)于戶(hù)外的高壓電氣設(shè)備，在冬季下雪后觀察接頭處的積雪是否融化，也可判斷出接頭是否過(guò)熱，若有過(guò)熱點(diǎn)，可在春檢時(shí)停電后解開(kāi)接頭進(jìn)行處理。
（3）、在定期檢修工作中，應(yīng)對(duì)所有的開(kāi)關(guān)（包括隔離開(kāi)關(guān)）觸頭進(jìn)行接觸電阻試驗(yàn)，對(duì)電機(jī)和變壓器進(jìn)行線圈的直阻測(cè)試，對(duì)接觸電阻（直阻）超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的和對(duì)示溫蠟片變色或接頭溫度超過(guò)80度的都必須進(jìn)行分解檢修，按影響接觸電阻的五個(gè)方面的因素進(jìn)行相應(yīng)的檢查、分析與處理，處理后測(cè)量其接觸電阻或直阻是否合格，不合格時(shí)繼續(xù)處理；同時(shí)應(yīng)對(duì)電氣接頭貼上示溫蠟片。
�。�4）、每年利用熱像儀對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行一次測(cè)試，重點(diǎn)對(duì)變壓器、電機(jī)、開(kāi)關(guān)、電纜內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行處理。
�。�5）、對(duì)于因環(huán)境溫度變化、負(fù)荷增加所引起的變壓器、電機(jī)類(lèi)的溫度升高，應(yīng)做好通風(fēng)冷卻工作（春季清洗干凈變壓器冷卻器）和調(diào)整負(fù)荷工作。
