高壓開關柜發(fā)熱原因分析與處理

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。實際運行中的設備，不管應用哪種材料進行電力傳輸，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，當溫升超過了設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)嚴重的生產(chǎn)事故。

開關柜發(fā)熱原因主要有：

1、電氣接頭和設備線夾接觸面氧化

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，最后形成發(fā)熱故障。

2、電氣設備連接工藝不當

一般發(fā)生在線電纜與開關引出線的連接處。6kV連接開關的引線一般使用 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、鋁導體相互間連接不當，引發(fā)接頭氧化造成發(fā)熱。

3、隔離開關觸頭發(fā)熱

觸頭發(fā)熱多數(shù)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(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的發(fā)熱的主要原因。隔離開關觸頭每年檢修都需要涂導電膏（電力復合脂），導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(fā)熱。

4、電力負荷突變對設備的影響

電力負荷的變化會影響設備的溫度，正常的負荷變化引起的溫度升高不會超過規(guī)定的75℃，如果負荷增加得較多時（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、氧化等物理或化學變化，發(fā)熱后如不及時發(fā)現(xiàn)，再次受負荷沖擊后，又會過熱，經(jīng)過多次反復的惡性循環(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(fā)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，導電膏應符合標準，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、實行檢修人員責任制

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

3、連接工藝改進

連接工藝問題多數(shù)發(fā)生在出線電纜與開關引出線的連接處，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(xù)增加不當?shù)膲毫Γ瑢斐山佑|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。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(wěn)定接點的接觸電阻，防止接頭發(fā)熱。

4、防止開關觸頭接觸面氧化、臟污

實踐證明，當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。當負荷電流減小、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一步惡化，因而形成惡性循環(huán)。開關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，結果使接頭發(fā)熱嚴重，危及系統(tǒng)安全運行。

開關柜發(fā)熱監(jiān)測的探討

電氣、機械設備過熱后，如不及時發(fā)現(xiàn)，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(chǎn)損失，其后果嚴重。監(jiān)視設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)設備過熱等。測溫蠟片可預防電氣過熱損壞，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(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。對有觀察孔的開關柜易于發(fā)現(xiàn)發(fā)熱跡象，但必須嚴格加強設備檢查制度，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的溫度測試設備，如紅外測溫，溫度傳感器等。紅外測溫無法透過柜門測量內(nèi)部接頭溫度，開關柜停電后開門才能測量。建議每年檢修前，進行紅外檢測。紅外檢測技術集光電成像技術、計算機技術、圖像處理技術于一身，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)當時的環(huán)境和負荷情況，由檢修人員對發(fā)熱部位進行針對處理。

普通測溫常規(guī)的有熱電偶、熱電阻、半導體溫度傳感器等測溫方法。需要金屬導線傳輸信號，絕緣性能得不到保證，不適合高壓開關柜使用。較好的測溫技術，在高壓開關柜內(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)測開關柜接點的運行溫度，可確定觸點接頭處的過熱程度，當發(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、準確性高。

結論

開關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、負荷突變、接點氧化等問題，還由于開關柜體的密閉性，內(nèi)有裸露高壓, 空間封閉狹小,無法進行人工巡查測溫,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柜進行實時監(jiān)測，加強設備巡視，才能遏制發(fā)熱故障的進一步擴大，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)繼電保護及智能電網(wǎng)電力自動化產(chǎn)品的研發(fā)、設計、生產(chǎn)、銷售和服務為一體的高科技公司。擁有資深繼電保護專家團隊和國內(nèi)**的檢測儀器及校驗設備。同時還引用國內(nèi)外先進技術，來進行技術創(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)品遠銷東南亞及中東地區(qū)。產(chǎn)品通過國家繼電保護及自動化設備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測，獲得ISO9001國際質(zhì)量體系認證。“科技創(chuàng)新，誠信務實”是公司的經(jīng)營理念，本公司以高超的技術支持和對用戶高度負責的售后服務贏得了輸配電成套企業(yè)的信賴，且樹立了良好的信譽。

     公司主營：繼電器（時間繼電器，電壓繼電器，電流繼電器，中間繼電器，信號繼電器，閃光繼電器，沖擊繼電器，同步檢查繼電器，接地繼電器，差動繼電器，重合閘繼電器，絕緣監(jiān)視繼電器，雙位置繼電器，模數(shù)化繼電器），微機保護裝置，多功能電力儀表，智能操控裝置

上海上繼科技有限公司（專注電力保護繼電器生產(chǎn)廠家）銷售熱線：021-57233089

QQ：1932551438