電(diàn)氣設備接觸電(diàn)阻的(∏↑♣de)存在機(jī)制(zhì)及降低(dī)接觸電(diàn)阻的(de)±σ™>方法

1、概述

電(diàn)力網是(shì)由若幹個(gè)電(dià≤↕×♦n)氣設備組合構成的(de)，這(zhè)就(jiù)産生(shēng)了(le)電($↑≠diàn)氣設備之間(jiān)的(de)相(xiàng)互連接問(•★↕<wèn)題。受諸多(duō)因素的(de)影(yǐnε£​₹g)響，在電(diàn)氣設備相(xiàng)互接觸處的(de)表✔←&€面覆蓋著(zhe)一(yī)層由氣體(tǐ)薄膜、氧化☆£(huà)物(wù)、硫化(huà)物(wù)或觸頭材料與周圍介質反應後的(de)生( αshēng)成物(wù)等構成的(de)薄膜狀物(wù∏>≈)質，這(zhè)些(xiē)物(wù)☆π質本身(shēn)亦屬于導體(tǐ)，但(dàn)其導電(diàn)性能(★£néng)較差。如(rú)果不(bù)有(yǒu)效地(dì)去(✔↔≈qù)除這(zhè)些(xiē)物(wù)>φ質的(de)影(yǐng)響，勢必在設備連接處存在接觸電(diàn)阻，如(rú)果此接觸電(diàn)阻超出一(yī)定的(de)數(shù)值，就(j'∏iù)會(huì)嚴重降低(dī)設備的(de)載流能(néng)力，同☆®時(shí)還(hái)會(huì)在電(diàn)氣設備連接處産生(shēngλγ β)不(bù)允許的(de)熱(rè)效應，直至産生(shēng)障礙及事(shì)故。有(€≥yǒu)效地(dì)降低(dī)電(dià₹®n)力設備連接處的(de)接觸電(diàn)阻，使之在可(kě)控、在控狀态下(xià)運行(xí∞>α​ng)，是(shì)電(diàn)力生(↓₩✘ shēng)産部門(mén)的(de)常設性工(gōng☆×)作(zuò)之一(yī)。現(xiàn)将電(diàn)氣設↓® £備接觸電(diàn)阻的(de)存在機(jī)制(zhì)及降低(dī)接觸電(↑♣↓λdiàn)阻的(de)方法簡介如(rú)下(xià)，請(qǐng)同行(xíng)斧正。

2、電(diàn)氣設備接觸電(diàn)阻的(de)存在機(jī)‍<↓ 制(zhì)

由于運行(xíng)條件(jiàn)的(₽↓©de)限制(zhì)，電(diàn)氣設備經常暴露于空(kōng)氣中，氧化(huà)₩Ω"及大(dà)氣污染所産生(shēng)的(de)電(diàn)化€✘¶(huà)效應是(shì)使設備接觸電(diàn)阻增大(d​✘←à)的(de)關鍵因素。電(diàn)氣設備₩γ→ 的(de)連接一(yī)般采用(yòng)銅、鋁等金(jīn)屬材料，其氧化(huà)物(wù)←←比它本身(shēn)的(de)電(diàn)阻大(®→₩dà)幾百倍，實驗表明(míng)，在40*40mm的(de)純鋁接觸面上(shàng)，&<如(rú)果存在50埃厚的(de)氧化(huà)鋁薄膜，在保持足夠‍★大(dà)的(de)接觸壓力，其薄膜已處于臨界變形狀态，其接觸電(diàn®÷')阻達到(dào)數(shù)千個(gè)微(wēi)歐級；↓εδ在絕緣油中運行(xíng)的(de)電(diàn)氣設備觸頭，受絕緣油老(l​®ǎo)化(huà)及其他(tā)形式的(de)影(yǐng)響，在觸頭表面會(Ωσhuì)出現(xiàn)由物(wù)理(lǐ)、化( ✘λ±huà)學等諸多(duō)因素産生(shēng)的(de)污染薄膜，這(zhè)種‌>→薄膜一(yī)旦形成，就(jiù)會(huì)不(b∑π✔ù)斷地(dì)使别的(de)接觸點喪失載流能(néng)力，接觸電(diàn)阻開(k≤δāi)始緩慢(màn)地(dì)增加，一(yī)旦接觸點減少(shǎo)到(dào)某一(y™♣₩✘ī)臨界值，其溫升就(jiù)會(huì)超過設備的(de)允許值，進§δ↑一(yī)步引起接觸面的(de)氧化(huà)，從(cóng)而使接觸電(diàn)阻急劇(jù)→σ上(shàng)升，造成惡性循環；受大(dà)氣污染的(de)影(y↕γ↕δǐng)響，我國(guó)不(bù)同程度地(dì)受到(dào)酸雨(y₽>ǔ)的(de)危害，研究及資料顯示，酸雨(yǔ)與銅接觸後，會(huì)>₩生(shēng)成氧化(huà)銅、氧化(huà)亞銅、硫化(×≥huà)銅、硫化(huà)亞銅、硫酸銅等化(h±↓‍≠uà)學物(wù)質，它不(bù)但(dàn)使接觸處的(de)接觸電(diàn)阻增大(d‌¥∞₽à)，同時(shí)還(hái)會(huì)進一(yī)步腐蝕接觸面，産生(sφδhēng)連鎖反應。現(xiàn)分(fēn)别對(duì™≠)接觸面通(tōng)過長(cháng)期工(gōng)作(zuò)的(de)負荷電(d‌αβ★iàn)流及短(duǎn)路(lù)電(diàn)流時(shí)，接觸電(diàn)阻對(÷♦εduì)接觸面的(de)影(yǐng)響情況簡介如(rú)下(xi×"à)：

2.1 通(tōng)過長(cháng)期工(gōng)作(₹ φδzuò)負荷電(diàn)流的(de)情況

圖1-1

由于存在媒質的(de)散熱(rè)因素，在一(yī)面散熱(rè)一₹≠(yī)面吸熱(rè)的(de)情況下(xià)，其溫度上(shà'¶ng)升曲線如(rú)圖1-1所示: 起初因溫差α®↔γ小(xiǎo)，散熱(rè)少(shǎo)，從(cóng)而造成溫度上(shàng)升較快(ku↑‌÷ài)；随著(zhe)溫差的(de)進一(yī)步增大(d'  à)，散熱(rè)增多(duō)，吸熱(rè)相(xiàng)對(duì)減少(shǎo)，因而溫£≈度上(shàng)升較緩，當溫差增大(dà)到(dào)單位時(shí)間(jiān)內↓'≥"(nèi)的(de)發熱(rè)等于單位時(shí≥£™•)間(jiān)的(de)散熱(rè)，達到(dào)熱(rè)平衡狀态時(shí)，溫度達到$ γ(dào)一(yī)穩定值Q_F。經驗及資料顯示，接觸點的(de)溫升可(kě)以近(jìn)似用(yòng)&∑∞‌下(xià)式估算(suàn):

       T_I=(IR_I)²/8λρ

式中：I——接觸點的(de)電(diàn)流(V ‌→)

          &n φ‍bsp;R_I——接觸電(diàn)阻(&Omegaε♦÷>;)

           σ£®;λ——接觸點材料的(de)導熱(rè)系數(s₽β♠hù)(W/℃.cm)

           &rho​€​';——接觸點材料的(de)電(diàn)阻系數(shù)(Ω₹₩.cm)

2.2 通(tōng)過短(duǎn)路(lù)電(diàn)流時(shí)‌₹的(de)情況

圖1-2

由于短(duǎn)路(lù)電(diàn)流的(de)時(shí)間(jiāλ↕קn)很(hěn)短(duǎn)（其時(shí)間(≤✔ φjiān)為(wèi)繼電(diàn)保護動作(zφ‍uò)時(shí)間(jiān)加上(shàng)斷路(lù)器(q$<"ì)動作(zuò)時(shí)間(jiān)，一(yī)般為(wèi)0.7秒(m"¥↔δiǎo)左右），導體(tǐ)所發熱(rè)量來(lái)不(bù)及向周圍介質散↓"βε發，其熱(rè)量全部集中于接觸點上(shàng)，造成接觸點的(de)溫度"¶↔₽呈幾何級數(shù)急劇(jù)上(shàng)升，如(rú)圖1-2所示，如(€γrú)果此值大(dà)于設備接觸處材料的(de)短(‍   duǎn)時(shí)發熱(rè)溫度，接觸點将發生(shēn✘"♦αg)不(bù)可(kě)逆的(de)損壞過程。以鋁——鋁對(duì)接γ¥λ₹為(wèi)例，當設備連接處産生(shēng)200℃以上(shàng✔π)的(de)高(gāo)溫時(shí)，将發生(shēng)溶焊等事∑±(shì)故。

3、解決措施

3.1 防止氧化(huà)膜的(de)産生(shēng)，采用(yòng)在銅觸頭鍍→♠γ♦銀(yín)或錫等抗氧化(huà)性較強的(de)金(jīn)屬，以'÷降低(dī)接觸電(diàn)阻。鋁導線的(de)連接，優先采用(yòn∑♣¶g)爆炸壓接等先進手段，杜絕氧化(huà)層的(de)再産生(shēng)。

3.2 及時(shí)清除接觸處的(de)氧化(huà)層，避免氧化(huà)層的(φ'±€de)再産生(shēng)。由于鋁在常溫下(xià)的(de)氧化(huà)∞‌時(shí)間(jiān)極短(duǎn)，所以在進行(xíng)鋁制(zhì)導線的(de​ ↑)連接時(shí)，在清除其氧化(huà)層後，迅速在表面塗抹中性凡士林(lín)，以 ★★隔絕氧氣，防止氧化(huà)層的(de)再産生(shēng)。

3.3 在選擇開(kāi)關類等設備時(☆≈±​shí)，盡量采用(yòng)使動靜(jìng)觸頭的(d'≠★↑e)接觸面産生(shēng)相(xiàng)對(duì)運動的(de)設備，以便于在觸頭↓∏運動時(shí)，産生(shēng)剪切或滑動運行(xíng)，使氧化(huà)膜÷₹$₩破裂。

3.4 采用(yòng)足夠大(dà)的(d<✔e)接觸壓力，使氧化(huà)膜處于臨界變形狀态，在氧化(huà)膜上(shàng)産生(&$"​shēng)裂縫和(hé)隧道(dào)效應，但(d♣★∏♦àn)必須适度，否則容易産生(shēng)÷≠永久變形。

3.5 盡量創造條件(jiàn)，使酸雨(yǔ)等物(wù)質不(bù)能(néng)直接接觸×★♦ 接觸面，如(rú)采用(yòng)在設備接觸表面覆蓋熱(rè)縮材料，塗抹中性凡士林±≥™(lín)等憎水(shuǐ)性能(néng)較強的(de)物(wù)質，使之不π±₩(bù)能(néng)直接接觸，從(cóng)而避免酸雨(yǔ®"¶)的(de)侵蝕。

3.6 采用(yòng)物(wù)理(lǐ)監控手段，及時(≥↕↕shí)對(duì)接觸處的(de)溫升作(z₩'Ω★uò)出判斷。如(rú)采用(yòng)熱(rè)标志(zhì)元件(jià$∏n)、示溫塗料等，來(lái)判斷接觸處的(de)溫升情況。但(dàn)存在著(zhe)譬如(r∞‍ε→ú)不(bù)了(le)解與周圍溫度的(de)差别，不(bù)能(néng)與所通(®₽tōng)電(diàn)流相(xiàng)比←↔較，長(cháng)期使用(yòng)會(huì)變色脫落，不(bù)易發現(xiàn)₽↓®初期小(xiǎo)的(de)過熱(rè)，較小(xiǎo)的(₹‌≤←de)溫差，受環境溫度影(yǐng)響較大(dà)等缺點，為(wèi)彌補熱(rè)标志(×‍zhì)元件(jiàn)的(de)不(bù)足，在有(yǒu)條件(jiàn)的(d↓®π±e)地(dì)方發展帶電(diàn)測溫、遠(yuǎn)紅(hóng)外(wλ₩ ài)成像測溫等在線監控手段，以及時(shí)發現(xiàn)設備接觸處溫升的±‍∏(de)微(wēi)小(xiǎo)變化(huà)。

4、結束語

及時(shí)了(le)解電(diàn)氣設備接觸處的(de)接觸電(diàn)阻，因地(dì)制(zhì)宜地(dì)采取有(yǒu)效措施，使之在♣"☆可(kě)控、在控、可(kě)允許範圍內(nèi)運行(xíng)，是(shì)确保∑<↔電(diàn)氣設備安全經濟運行(xíng)的(de)重要(yào)內(nèi)容之一(yī)‍λ£，是(shì)電(diàn)氣工(gōng)作(zuò)者所應具備的<λ (de)常設工(gōng)作(zuò)。