在電路中，對一個電氣接頭來說，熱量是用 Q=I2Rt表示的，其中Q是產(chǎn)生的熱量，I是通過截面的電流，R是接頭的電阻，t是時間。實際運行中的設(shè)備，不管應(yīng)用哪種材料進(jìn)行電力傳輸，都有材料值阻存在，在電流和電壓的作用下，就會產(chǎn)生熱損耗，但是，當(dāng)某一接頭的值阻過大，熱量在這一部位集中，正常散熱無法使熱量快速消散，就會使熱耗在這一點集中，使本部位的溫度升高，當(dāng)溫升超過了設(shè)備或接頭的允許溫度值，就造成發(fā)熱故障。運行中的電氣設(shè)備經(jīng)常發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象，如不及時發(fā)現(xiàn)并處理就會引發(fā)嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

開關(guān)柜發(fā)熱原因主要有：

1、電氣接頭和設(shè)備線夾接觸面氧化

接觸面無論壓接多緊，總有縫隙，長時間運行后，在接觸面上會形成一層氧化膜，增大接頭盒線夾的接觸電阻，接觸電阻的增大使本部位運行時接頭變熱，這種接頭變熱又會加速接觸面氧化，如此反復(fù)，最后形成發(fā)熱故障。

2、電氣設(shè)備連接工藝不當(dāng)

一般發(fā)生在線電纜與開關(guān)引出線的連接處。6kV連接開關(guān)的引線一般使用 40mm寬鋁排，6kV電纜較粗，通常只使用1根螺栓來連接，連接的受力面較小，電流通過的有效截面較少，于是造成發(fā)熱。有的連接處接觸面太小，主要表現(xiàn)在計量 CT 和電纜接頭上，這些部位一般只有一個螺栓連接，使通流接面面積不足，在大電流作用下，形成發(fā)熱。還有銅、鋁導(dǎo)體相互間連接不當(dāng)，引發(fā)接頭氧化造成發(fā)熱。

3、隔離開關(guān)觸頭發(fā)熱

觸頭發(fā)熱多數(shù)是隔離開關(guān)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(fā)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(fā)熱，惡性循環(huán)，是最終造成隔離開關(guān)的發(fā)熱的主要原因。隔離開關(guān)觸頭每年檢修都需要涂導(dǎo)電膏（電力復(fù)合脂），導(dǎo)電膏是一種復(fù)合材料，并不是良導(dǎo)體，如果在涂抹新導(dǎo)電膏前不將往年的導(dǎo)電膏去掉或者涂抹太多，反而會使隔離開關(guān)觸頭的導(dǎo)電性能下降，形成發(fā)熱。

4、電力負(fù)荷突變對設(shè)備的影響

電力負(fù)荷的變化會影響設(shè)備的溫度，正常的負(fù)荷變化引起的溫度升高不會超過規(guī)定的75℃，如果負(fù)荷增加得較多時（如比平時增加1倍或幾倍），或者線路受到短路電流沖擊后，設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)就會發(fā)熱變紅，發(fā)熱后連接點的材料會發(fā)生變形、氧化等物理或化學(xué)變化，發(fā)熱后如不及時發(fā)現(xiàn)，再次受負(fù)荷沖擊后，又會過熱，經(jīng)過多次反復(fù)的惡性循環(huán)，接頭的連接狀況越來越差，最后甚至造成接頭熔斷事故。

發(fā)熱故障的處理

發(fā)熱故障對設(shè)備和供電危害巨大，嚴(yán)重時可能燒壞設(shè)備、線夾和導(dǎo)線，影響正常運行，為了消除發(fā)熱故障，必須做到以下幾點：

1、防氧化

設(shè)備接頭的接觸表面要進(jìn)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(yán)重不平的地方和毛刺挫掉，使接觸面平整光潔，然后涂抹導(dǎo)電膏，導(dǎo)電膏應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，一般以 0.7~1mm為宜，同時用符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。

2、實行檢修人員責(zé)任制

努力提高檢修人員的維修技能，設(shè)備在檢修完畢后必須設(shè)專人對設(shè)備進(jìn)行全面檢查，杜絕檢修人員工作的失誤。

3、連接工藝改進(jìn)

連接工藝問題多數(shù)發(fā)生在出線電纜與開關(guān)引出線的連接處，6kV電纜較粗，通常只由 1 根螺栓來連接，連接的受力面積較小，電流通過的有效截面也就小，于是容易造成發(fā)熱。另外，部分檢修人員在接頭的連接上存有誤區(qū)，認(rèn)為連接螺栓擰得愈緊愈好，其實不然。因鋁質(zhì)母線彈性系數(shù)小，當(dāng)螺母的壓力達(dá)到某個臨界壓力值時，若材料的強度差，再繼續(xù)增加不當(dāng)?shù)膲毫?，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(jìn)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(yīng)用力矩扳手進(jìn)行緊固，以防壓力過大。銅鋁連接點之間，應(yīng)采用導(dǎo)電膏涂覆，代替母排端頭的鍍錫工藝，可穩(wěn)定接點的接觸電阻，防止接頭發(fā)熱。

4、防止開關(guān)觸頭接觸面氧化、臟污

實踐證明，當(dāng)接頭處的運行工作溫度超過80℃時，接頭金屬將因過熱而膨脹，使接觸表面位置錯開，形成微小空隙而被氧化。當(dāng)負(fù)荷電流減小、溫度降低回到原安裝時金屬間直接接觸。每次溫度變化的循環(huán)所增加的溫度又使接頭的工作狀況進(jìn)一步惡化，因而形成惡性循環(huán)。開關(guān)柜的動觸頭是最容易發(fā)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(jié)果使接頭發(fā)熱嚴(yán)重，危及系統(tǒng)安全運行。

開關(guān)柜發(fā)熱監(jiān)測的探討

電氣、機械設(shè)備過熱后，如不及時發(fā)現(xiàn)，勢必毀壞設(shè)備，同時也是引起火災(zāi)的直接原因，造成極大的生命和財產(chǎn)損失，其后果嚴(yán)重。監(jiān)視設(shè)備運行是否過熱顯得無比重要。現(xiàn)階段經(jīng)常使用的接頭發(fā)熱監(jiān)測方法主要有：在接頭粘貼溫臘片；通過異常氣味、聲響發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱等。測溫蠟片可預(yù)防電氣過熱損壞，最早應(yīng)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(fù)使用，它是從初始狀態(tài)白色至過熱后變紅顯示超溫狀態(tài)，變色示溫片背面自帶粘貼，方便且牢固。

當(dāng)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(fā)熱時，可作出進(jìn)一步的判斷。只能在開關(guān)停電檢修時才能檢查接頭有無過熱情況，對預(yù)防事故作用不大。對有觀察孔的開關(guān)柜易于發(fā)現(xiàn)發(fā)熱跡象，但必須嚴(yán)格加強設(shè)備檢查制度，才能發(fā)現(xiàn)發(fā)熱問題，但不能實行實時監(jiān)測。

近幾年，企業(yè)生產(chǎn)中廣泛運用各種先進(jìn)的溫度測試設(shè)備，如紅外測溫，溫度傳感器等。紅外測溫?zé)o法透過柜門測量內(nèi)部接頭溫度，開關(guān)柜停電后開門才能測量。建議每年檢修前，進(jìn)行紅外檢測。紅外檢測技術(shù)集光電成像技術(shù)、計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過接收物體發(fā)出的紅外線（紅外輻射）將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，可以通過溫度分布情況分析設(shè)備三相接頭的溫差，對溫度明顯升高的部位（接頭、線夾），根據(jù)當(dāng)時的環(huán)境和負(fù)荷情況，由檢修人員對發(fā)熱部位進(jìn)行針對處理。

普通測溫常規(guī)的有熱電偶、熱電阻、半導(dǎo)體溫度傳感器等測溫方法。需要金屬導(dǎo)線傳輸信號，絕緣性能得不到保證，不適合高壓開關(guān)柜使用。較好的測溫技術(shù)，在高壓開關(guān)柜內(nèi)使用 AT—Ⅱ 型無線測溫系統(tǒng)，此測量系統(tǒng)具有優(yōu)異的絕緣性能，沒有復(fù)雜的引線，測量系統(tǒng)溫度傳感器直接安裝到帶電物體的表面，可在封閉的柜體內(nèi)直接測量設(shè)備溫度，以無線方式將數(shù)據(jù)上傳，集中顯示，并實現(xiàn)超溫報警。該系統(tǒng)通過連續(xù)監(jiān)測開關(guān)柜接點的運行溫度，可確定觸點接頭處的過熱程度，當(dāng)發(fā)生超溫時，儀器發(fā)出報警指示。傳感器本身不但具有良好的絕緣性，還有極強的抗電磁干擾能力，運行安全、可靠、準(zhǔn)確性高。

結(jié)論

開關(guān)柜在長期運行過程中常出現(xiàn)連接部位緊固螺栓松動、安裝工藝不當(dāng)、負(fù)荷突變、接點氧化等問題，還由于開關(guān)柜體的密閉性，內(nèi)有裸露高壓, 空間封閉狹小,無法進(jìn)行人工巡查測溫,傳統(tǒng)的測溫方式都無法有效地解決這個問題。因此對于實現(xiàn)供電系統(tǒng)薄弱點實時在線監(jiān)測及過熱的預(yù)警有實際需求，需要用溫度傳感器取代原有監(jiān)測方式，只有通過測溫裝置對開關(guān)柜進(jìn)行實時監(jiān)測，加強設(shè)備巡視，才能遏制發(fā)熱故障的進(jìn)一步擴大，確保安全生產(chǎn)。

公司介紹：上海上繼科技有限公司是一家專業(yè)從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及智能電網(wǎng)電力自動化產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的高科技公司。擁有資深繼電保護(hù)專家團隊和國內(nèi)**的檢測儀器及校驗設(shè)備。同時還引用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，來進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。本公司的產(chǎn)品廣泛用于電力、工礦、鐵路、建筑等國家重大工程輸配變電系統(tǒng)上，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷東南亞及中東地區(qū)。產(chǎn)品通過國家繼電保護(hù)及自動化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測，獲得ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證。“科技創(chuàng)新，誠信務(wù)實”是公司的經(jīng)營理念，本公司以高超的技術(shù)支持和對用戶高度負(fù)責(zé)的售后服務(wù)贏得了輸配電成套企業(yè)的信賴，且樹立了良好的信譽。

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