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摘要：电气及其接头发热在电力生产中可以说是随处可见，尤其在炎热夏天、大风等恶劣天气时更为明显。其分析和处理也相对比较棘手，但是它对电力生产却有不可估计的危害作用，下面总结出一点工作中的经验教训，并结合几起电气及其接头发热事件进行分析，使大家从中引以为戒，共同提高。
关键词：变电运行；电气接头发热；原因；对策
1 电气接头发热的原因分析
1.1 电阻损耗导致发热
焦耳定律是定量说明电流将电能转化为热能的定律。根据焦耳定律可知：当有强大的电流持续通过电阻时，会将一部分电能转换为热能，导致电阻产生很高的热能，这种物理现象表现在生活中便是“发热现象”。发热现象在载流电气设备中出现的频率最高，因为载流电气设备承受更为强大的电流，这些电流经过电阻时，产生发热的现象更加严重。根据Q=I2Rt电力公式可知，电热随着电流的增多而变大，随着电流的减少而变小；当大量电流通过电阻时，电热也会增加，电气接头发热现象更加突出。
1.2 介质损耗导致发热
正常情况下，电气绝缘介质的极化方向会在交变电场的强烈影响下，产生极大的变化，而且这个变化过程需要耗费大量的时间。由于电气绝缘介质的损耗也会导致变电运行中电气接头产生发热现象，例如公式：P=U2ωCtgδ，这个公式是用来测量介质损耗角正切值；其中P为介质损耗，U为施加电压，ω为交变电压角频率，C为介质等值电容，tgδ为介质损耗角正切值，发热是由于电压效应引起的，在变电运行中比较常见。而由于介质损耗而引起变电运行中电气接头发热的具体原因有很多。
1.2.1 工作人员方法不当。在变电运行中，由于大量电流通过会产生热能，电气接头轻微发热是属于正常现象；然而在电气接头发热程度已经超过正常范畴之时，工作人员针对电气接头发热的工作方法存在着明显的错误，例如，设备的接触面通常只有一面接触，工作人员却涂抹过多的导电膏，会在吹附灰尘后再次发热。
1.2.2 人为原因。由于很多安装人员的专业技术不过关，或者安装施工工艺不严格，导致安装的变电运行中电气接头质量不达标，很难满足正常的使用。具体表现为：焊接不稳、接触面粗糙和螺母松动等。
1.2.3 设备质量不过关。在变电运行中，电气设备的质量对变电运行有很大的影响，电气设备质量不过关，或者电气设备的内部结构和运行方式不科学，会导致电气接头发热。具体表现为：绝缘介质质量不过关，供电负荷会升高，导致供电负荷不稳；电气回路经常发生故障等。
1.2.4 材料导致的原因。不同金属的膨胀效益也不同，不同材料制成的电气接头接触表面的微电池会出现腐蚀等现象。
1.2.5 天气影响。由于天气影响导致电气接头发热是最常见的，因为电气设备接头通常情况下都是裸露在空气中，经历着风吹日晒还有雨水和活性气体的腐蚀，电气接头的金属导体接触面经常会出现氧化和生锈等现象。还有大风会导致电气设备导线的接头出现松动，电气接头的接触不良也会导致电气接头发热。
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2 预防变电站设备接头发热问题的有效措施
2.1 合理设计并安装变电站设备
一方面，选择性能良好、具有质量保障的接头金具，一般以非磁性材料的金具为主，应注意避免在导线的周围产生闭合磁路，以免引发铁磁损耗问题；在紧固螺栓时，选择与母线相同的金属材料，如铝母线选择铝合金螺栓、铜母线选择铜螺栓，避免产生膨胀效应问题；另一方面，在设计过程中，应充分考虑由于施工问题而造成的接触面小，确保加工之后的截面积，—般铜母线不得超过原有面积的3%，而铝母线则不得超过原有面积的5%。如果所处位置的运行温度相对较高，则不能使用铜铝过渡接头，以免造成焊接位置的脱落。
2.2 加强对设备防腐的重视
当前，大多接头的密封原料为凡士林或者导电膏，如果大量的灰尘浸入并且发生老化、脱落等问题，就会加大接头的接触电阻，进而引发接头发热问题；如果采用凡士林进行溶解，逐渐渗透到接触面中，反而加大发热程度，造成恶性循环；因此在今后的设备防腐过程中，应考虑采用密封防腐材料，可达到牢固密封的作用，缓解腐蚀。另外，一些地区的环境污染问题较为严重，更要关注电气设备的接头防腐问题，采取有效的防腐措施，避免发生接头发热问题。
2.3 做好设备的维护与管理
以当前变电站设备的日常检修与维护工作来看，设备接头的检查并没有列入到常规项目中，只有接头已经出现发热现象，才会采取降低负荷或者停电检修的方法，以此缓解发热问题。如果能够平时加强重视，定期采取维护与管理措施，将更好地抑制设备运行故障问题，具体采取以下措施：
其一，当设备停电时，对接头进行检查，做好台账记录工作；并对每次检查的结果进行校对，及时发现其中存在的偏差，为日常状态检修提供重要依据；其二，全面落实检修的工艺标准，尤其处理发热缺陷时，及时发现其中存在的问题，并注重总结经验、汲取教训，避免同类问题的反复发生；其三，加强对故障设备的运行管理，如果发现供电设备故障或者线路故障，故障点电流、支路电流等大幅度上升，原有设备的接头也大于同等截面的导线，就可能难以承担负荷，引发接头发热问题；因此，如果发生故障电流问题，需要检查受到故障电流冲击的接头，观察由此引发的机械损害或者应力变化，做好台账登记并实行跟踪调查；尤其在设备停电期间或者机械受到其他损害时，做好接触电阻的检测，将发生故障的可能性降到最低，确保设备的稳定运行；其四，做好变电站设备的边际管理工作。如果其他主设备需要检修，那么应注意这一过程的接头保护工作，避免受到其他外力的影响，对接头进行清理，保持清洁度，强化联接的密封性，避免出现接头接触不良现象。
2.4 强化电力设备的接头测温
当前，大多室外电气设备的接头位置采取示温蜡片进行接头温度测量，但是这种方法存在一些弊端；一方面，粘贴的示温蜡片可能脱落，并且由于位置较高而对观测产生影响；另一方面，在引流线的接头部位不能粘贴示温蜡片，对检测工作带来影响。但是如果采用红外测温技术，则可弥补示温蜡片的不足，提高红外测温技术应用的可靠性。
一般情况下，变电站设备发热问题体现了正常的温度分布状况，尤其在载流导体连接部位、电流较大的部位等，温度略高，并且同类设备具有一定的发热规律。结合这一特征，可以设置“设备接头测温卡”，对电流设备、设备接头以及重负荷的线路进行定期测温。另外，对于个别位置的负荷变化较为频繁，受到电流冲击作用的接头，也要采取跟踪测温；如果设备存在缺陷，那么某个部分的温度就会上升，应结合发热的实际情况来判断缺陷性质、故障程度等。
3 结语：
电气接头发热在电力生产中比较常见，对电网安全运行有着很大的影响，一次小小的发热有可能给电网运行带来极大的危害，降低接头发热故障率，除了加强电网设备改造力度外，还要选购工艺精细质量较好的产品，提高检修人员的技术水平，加强巡视人员的责任心，利用一些先进设备如红外测温仪、红外线热成像仪等，以便发现问题及时处理，避免因接头发热而导致设备、母线事故的发生，真正把安全生产落到实处。
参考文献：
[1]蒋国臻.变电运行电气接头发热的原因及对策[J].今日科苑，2014，11：84-86.
[2]王昕.变电运行电气误操作原因及对策分析[J].科协论坛，2013，11：26-27.
论文作者:罗颖强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/19
标签：设备论文; 电气论文; 电流论文; 测温论文; 介质论文; 现象论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第31期论文;