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摘要：电力电网中电气设备导体的接头很多，接点发热是电网发生事故的一个重要因素，电气设备接点发热会造成绝缘烧毁、着火甚至断线，造成大量的电能损失，因此非常有必要对电气接点发热的原因进行分析及技术探讨。
关键词：电气；接点发热；电力系统
电气接点发热是指电力系统线路与线路、线路与设备、设备与设备之间的固定连接处产生的异常温升现象。电气设备接点发热会造成绝缘烧毁、着火甚至断线，造成大量的电能损失，而且会严重影响电气设备的正常运行，轻则设备工作电流增大会酿成火灾和触电事故等影响寿命，重则突然中断供电造成难以估量的损失。
1.接点发热的原因处理
1.1电化学腐蚀
电化学腐蚀造成的接触不良发热，多发生于不同材质的金属导体接触面处。主要原因是不同材质，不同电导率的导体相互接触时，在接触面处发生原电池效应，久而久之在接触面形成一层不易导电的正离子层，使接触面的电阻增大，引起发热。可采用如下处理方法，一是采用过渡电气接头，如铜铝接触采用铜铝过渡连接板，铜铝过渡连接端子等。二是接触面镀锡后再连接，铜铝接触面在铜表面镀上一层锡，再和铝连接，另外在铜铝接触面也可以垫一层镀锡磷铜皮。三是在较干燥场所铜铝接触面上可以直接涂上一层导电膏。
1.2应力发热
应力发热多发生于硬母线与螺栓型设备连接处，如铝排与螺栓型穿套器，铝排与变压器桩头连接处，变压器线圈与变压器低压引线端子连接处。由于铝排与设备连接处未处理好而产生错位，硬把它们用螺栓连接在一起，造成铝排弯曲、上翘，使接触面配合不严实，接触面减少而发热。首先要设法消除应力，使铝排与螺栓能自由搭接在一起，再将接触面、螺栓表面和螺母丝口处理干净，涂上导电膏，再进行紧固。
1.3密封气隙
密封气隙加热造成的发热多发生于接触面积较大，又有多根螺栓连接的地方。一是金属连接面未打磨平垫，接触面内凹。二是螺栓孔有误差，螺栓连接时使接触面变形而产生气室。三是接触面上导电膏涂抹太厚不均匀，压接时里面封有空气，当电流流过接头时产生热量对气隙加热，空气体积膨胀使接触面积减少发热严重，于是空气更加膨胀，发热更加严重，造成接触面异常温升。处理此类发热时，导电板应尽量找平，螺栓孔有误差的应将误差消除，然后在接触面均匀地涂抹上一层导电膏，再用螺栓压紧。
1.4化学腐蚀
化学腐蚀造成的接触不良多发生在有化学腐蚀性气体、空气湿度大的场所，特别是化工生产的现场和露天的环境中。主要原因是化学腐蚀性气体，潮气进入接触面与金属起化学反应，在接触面上形成不易导电物质，使接触面的电阻增大，从而该处发生异常温度升高现象。首先将接触面分开，除去接触面上的氧化层，锉平打磨干净，再涂上导电膏，螺栓生锈进行更换。将导电膏均匀地抹在接触面上，然后再用软布轻轻地擦去，有油腻感为准。
1.5转移发热
转移发热多发生于大负荷的电气设备的多面、多点和多根电缆并相运行处。由于各点接触情况不一致，接触电阻相差很大。因此流经并联导体的电流跟导体的电阻成反比，所以，原来接触电阻小的地方承受较大的电流而过负荷发热，原来接触电阻大的地方反而不发热。如果此类发热得不到及时处理，原来电阻小的变成电阻大的，该处却冷了下来，而其他处开始发热，表现为发热游走。有多根导体并联处发热应首先想到的是转移发热。应将与该处连接的所有接触面都进行处理，接触面的处理情况与上述三、四中所述方法大致一样。
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2. 电气接点发热红外线监测技术的应用
电力电网中电气设备导体的接头很多，由于受设备结构、人员素质、环境等因素影响，常常会造成误判断，导致导体过热损坏引发设备事故，而且带电进行测试对人员、设备都存在一定的危险性。将红外热像技术应用于监测电气设备的温度异常隐患有效率高、判断准确、不接触带电设备、不受电磁场干扰、远距离检测等优点。在迎峰过夏前和期间，站里组织运维人员利用红外热像仪对所辖的变电站设备进行检测，及时发现设备接点过热缺陷，并随即对严重缺陷进行了处理，保证了设备迎峰过夏安全可靠性。自从采用红外检测技术之后，未发生电气设备的导体过热。
2.1监测范围
当电气设备施加电压、通过电流时，只要其表面出现温差，红外测温设备就能准确测量到。红外技术监测范围主要包括：电气设备的外部接头接触不良；隔离刀闸的触头及连接杆座接触不良；断路器的内部动、静触头接触不良；高压电缆头的局部过热；电力电容器内部过热；穿墙套管金属板的涡流过热；高压母线压接管及引流线线夹接触不良；导线断股及松股；绝缘子劣化；电气设备工作接地接触不良等。
2.2监测方法
对电气设备进行红外检测时，要进行全面的分析研究，因为电气设备的发热，与其运行方式、负荷电流、环境温度、天气等条件有着密切关系，温度场的分布以及与同类设备的比较，比设备本身的温度更重要。
一是检刚电气设备的相对温差。根据设备热像图谱中的相对温差，分解检测部位，将设备最高温度部位和最低温度部位与正常状态下的温度进行比较，以判断异常情况。
二是三相同部位之间的温度比较。在三相电路平衡的回路中，温度通常是均衡的。而当三相中的某一相或两相比其它相的温差较大时，尽管温度不高，也要引起重视。一旦条件发生变化，如负荷增大，其温度便会迅速升高，致使电阻增大，造成严重后果。
三是同相各部位之间的比较。在同一相中，各部位流过的电流是一样的，当发现设备在同一相中温差较大时，可判断该设备存在缺陷。
四是检测运行负荷。运行中的电气设备温度与运行负荷有着直接关系。负荷电流越大、时间越久，设备的温度越高。如果相对温差虽然不大，但其运行负荷电流较小，反而要引起重视，防止一旦负荷电流增加，设备温度急剧增加，导致事故发生。因此，在进行监测时，一定要参照当时的运行负荷，并推算出最大负荷时的运行温度。
2.3现场监测情况的分析
根据多年的实际监测情况可以得到以下启示。一是导体的导电性能的劣化同绝缘体绝缘性能的劣化一样，是时间的增函数，因此对导电性能的监测应作为一项经常性的技术监督工作。二是电气设备电压等级越低，运行负荷越大，温度异常缺陷越多。三是设备外部接头的缺陷比内部要多，隔离刀闸的缺陷尤为严重。四是相对温度70℃以下的缺陷最多，这是与设备的负荷电流不大有关，所以对负荷小的设备，虽然温度小，但对缺陷不应忽视。
应用红外热像技术对电气设备巡回监测，可以直观地发现电气设备的多种缺陷和隐患，大大地减少了电气设备的突发性事故，有利于电网的安全可靠运行；根据缺陷制定检修计划，可以大大减少设备停电时间和次数，有效地降低了维修费用，同时提高了供电率。实践证明：红外热像技术是开展电气设备状态检修的必要手段之一。
3.结语
控制电气设备接点发热故障，应在安装、维护、检修全过程中控制，电气设备在运行当中要定期和依据负荷情况利用红外线测温仪测量接点温度。为适应电气设备状态预知检修，合理安排检修工作量和延长设备检修周期，红外热像监测技术的应用，还应进一步积累经验，尤其对变压器、互感器、电容器、避雷器、断路器等设备内部缺陷的监测，进行必要的理论研究，制定出科学、合理的监测导则，使其为电力系统的安全、经济、可靠运行发挥更大的作用。
参考文献：
[1]罗毅，电力系统安全监控的理论及方法研究[D]，华中科技大学，2004年
[2]吴浩，电力系统电压稳定研究[D]，浙江大学，2002年
论文作者:熊江凡
论文发表刊物:《河南电力》2018年22期
论文发表时间:2019/6/21
标签：接触面论文; 电气设备论文; 设备论文; 接点论文; 负荷论文; 螺栓论文; 温度论文; 《河南电力》2018年22期论文;