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大電流空心電抗器接線端子過熱原因分析

文檔作者：侯春明文檔來源：電力部		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月26日
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(^ 。大 ，
1996年第5期
壹 專 蠢
● ，
弧警
蓐紱
· 35 ·
大電流空心電抗器接線端子過熱原因分析
c景 乳電研航天津∞ 咖
大電流空心電抗器在溫升試驗中可能出現(xiàn)
接線端子處溫升過高的現(xiàn)象，分析其原因主要
有以下三點。
1．接線端子與母線連接處接觸電阻的影響
接線端子與母線之間采用螺栓連接。由于
兩個接觸面不會是理想平面，因此由一個接觸
面到另一個接觸面所流過的電流，不能經(jīng)過所
有接觸面，而只是經(jīng)過某些突出點(如圖所示)，
接觸面放大圈
．連接件3．接觸點
在接觸點處就有了一般
所謂的接觸電阻。雖然
接觸電阻很小(萬分之
幾歐姆)，可是，由于流
過的電流很大，所以接
觸點本身就要產(chǎn)生很大
的損耗。
4．譬固件巾線 接觸點發(fā)熱促使接
觸面(點)嚴(yán)重氧化，這又大幅度地增加了接觸
點損壞程度。
為了保證接線端子接觸面的正常工作，規(guī)
定了接線端子工作時溫升的許可限值。當(dāng)額
定電流通過時，其溫升限值為70 K。
接觸電阻與下列因素有關(guān)：
(1)接觸面材料的電阻率；
(2)接觸面中接觸點的數(shù)量；
(3)接觸面上的氧化層；
(4)接觸面相互問的緊固力。
由于材料電導(dǎo)率的關(guān)系，接線端子只能通
過一定的電流。該電流可根據(jù)規(guī)定的電流密度
求出。
接觸點的面積隨著電流的增加而加大，接
觸面中接觸點的數(shù)量與接觸面加工的質(zhì)量及對
接觸面是否清理有關(guān)。
剛性的母線接觸面在清理之前，應(yīng)經(jīng)過機
械加工以得到平整的面，最后以鋼角尺檢查，
不應(yīng)有不平整及漏縫(0．O5 mm 的塞尺不應(yīng)通
過)。清理的目的是為了除去接觸表面的氧化
層，因為該層具有較大的接觸電阻。
接觸面在組合之前涂上一層凡士林進(jìn)行清
除工作：對于投有防腐層的經(jīng)粗略銼過或在機
床上加工過的接觸面用鋼絲刷清理；對于有防
腐層的(掛錫或其它方法)用干凈布浸汽油清
理。不應(yīng)當(dāng)用砂紙清理鋁的接觸面，因為砂紙
上掉下的砂?；虿Ａ既菀浊禴 金屬內(nèi)，會增
大接觸電阻。假定每個接觸面的表面經(jīng)過加工
之后，則接觸電阻將只與兩個接觸面壓緊的力
量有關(guān)。應(yīng)該指出，壓緊的力量只是在一定的
范圍內(nèi)影響接觸點的接觸電阻，超過了這個限
度就不能使其再降低。接觸點在開始壓緊的時
候壓扁，變?yōu)槊娣e，另外，受壓緊的面積逐漸
接近，并產(chǎn)生新的接觸點。當(dāng)壓緊的力量超過
限度時，新的接觸點不再產(chǎn)生，而現(xiàn)有的面積
就要開始損壞。
更危險的是，將來在運行中，當(dāng)金屬流過電
流開始發(fā)熱膨脹的時候，因為螺栓的膨脹系數(shù)
小于銅及鋁，在墊圈下形成凹陷，冷卻后形成
縫隙，拉緊力量減弱，使接觸面損壞并開始燒壞。
2．接線端子與繞組焊接處的焊接電阻的影
響
接線端子與繞組焊接處的焊接電阻是指接
線端子與繞組導(dǎo)線焊接時，由于焊接質(zhì)量的問題
產(chǎn)生的附加電阻，該焊接電阻產(chǎn)生附加損耗使
接線端子處溫升過高。
目前，鋁與鋁合金的焊接主要采用鎢極氣
體保護電弧焊和熔化極氣體保護電弧焊。為
成功地實現(xiàn)金屬連接，潔凈性是最重要舶，但
它經(jīng)常被忽視。在正常制作過程中經(jīng)常使用的
維普資訊 http://www.cqvip.com
· 36· 1996年第5期
一些物質(zhì)(如脂、油、雜質(zhì)等)如果不徹底清除
會引起焊接質(zhì)量問題。所以規(guī)定：在任何焊接
作業(yè)前需要對焊接金屬進(jìn)行徹底清理，接頭每
邊至少清理出l2 7mm 寬的區(qū)域，工件的邊
緣 孔或管的內(nèi)部都需清理干凈
清理的方法取決于被清除物質(zhì)的成分，并
且不應(yīng)對被焊金屬有任何影響。灰塵與含油和
脂基的材料可以用易揮發(fā)脫脂劑或用無毒溶
劑擦洗，油漆與其它不溶于脫脂劑的材料可以
使用三氯甲烷、潔凈的堿或特殊的專用化合
物清除。
氧化物亦需清除掉。對于某些金屬，用金
屬絲刷清理是足夠的。但是，對于具有難熔氧
化物的金屬，諸如鋁、不銹鋼和高鎳合金，可以
采用去除氧化物的方法，包括磨削、噴砂，機械
加工或酸洗(鋁除外)清除．
另外，在焊接時由于熔透不夠，接頭設(shè)計不
當(dāng)，焊縫深寬比太大。焊道太小，熱脆性等原因
產(chǎn)生的焊縫金屬裂紋都將降低焊接質(zhì)量，增大
焊接電阻．
3．接線端子渦流損耗的影響
由于電抗器工作時產(chǎn)生很強的磁場，所以
接線端子在磁場的作用下產(chǎn)生渦流損耗 渦流
損耗的大小與磁場強度的平方及接線端子的尺
寸有關(guān)，實際中應(yīng)根據(jù)磁場分布情況合理布置
接線端子的位置及適當(dāng)減小接線端子的尺寸以
降低其渦流損耗。為減少渦流損耗，接線端子
與母線的連接件應(yīng)采用不導(dǎo)磁材料制造。
總之，影響大電流空心電抗器接線端子處
過熱的原因很多，任何一個環(huán)節(jié)的影響都可能
使溫升過高，因此，在處理接線端子的問題上
一定要小心，必額從各方面著手降低損耗。
(收稿日期：1995—11—27)
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