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引言

幾十年以來，從發(fā)電、供電到用電的各類電力系統(tǒng)中，電氣觸頭(接頭)溫度超過其導(dǎo)體的溫度造成的電氣觸頭過熱（俗稱接觸不良）的故障、事故屢見不鮮。除對電力部門的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟運行、可靠供電造成直接損失或者間接損失外，由于電能在接觸部位轉(zhuǎn)為熱能的損失，最后都歸納在“線損”中。超過其導(dǎo)體（線）溫度的這部分“線損”，在全國每年是以百億元計。節(jié)能降耗在這里至今也沒有引起我們的關(guān)注。另外“電氣觸頭過熱”在石油、航天、航空以及國防軍工領(lǐng)域造成的事故都是災(zāi)難性的。

僅“電氣觸頭過熱”造成的火災(zāi)就在火災(zāi)中占百分之二、三十。因此，人們習(xí)慣性認為：電路中最薄弱的環(huán)節(jié)是電氣觸頭的接觸部位，發(fā)生電氣觸頭過熱故障、事故是不可避免的。所以只看見氧化，腐蝕的表面現(xiàn)象，沒有去找電氣觸頭過熱的原因，更談不上進一步找出引起電氣觸頭過熱的主要矛盾，使之成為系統(tǒng)的老大難問題，幾乎成了不治的“癌癥”。

本人在四十多年的生產(chǎn)實踐中，在成百上千次處理和解決這個老大難問題，治療這個“癌癥”中，曾經(jīng)也按習(xí)慣性錯誤走了多年的彎路后，撞了南墻后逆向思維。再經(jīng)過多年不斷的從實踐到理論反復(fù)檢驗，才逐步摸索、發(fā)展、完善的不過熱電氣觸頭理論、技術(shù)。正好和傳統(tǒng)的電氣觸頭過熱不同，其主要分界線是不過熱電氣觸頭的溫度須低于其導(dǎo)體溫度百分之五以上，這對傳統(tǒng)的過熱理論是革命性的。

1 對電力系統(tǒng)電氣觸頭過熱的說明

1.1電力系統(tǒng)是指從發(fā)電，供電到用電的整個“有線”聯(lián)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)而形成的一個完整體系，如航天器、飛機、軍艦、火車各為一個電力系統(tǒng)。

1.2電氣觸頭，通常又稱接頭，電接觸，接線端子或者動、靜觸頭，指的是在發(fā)，供，用的各類電力系統(tǒng)中，兩載流導(dǎo)體的接觸部位。

1.3電氣觸頭過熱是指電氣觸頭溫度超過其導(dǎo)體的溫度，同時在充分考慮到熱穩(wěn)定性的情況下，電氣觸頭溫度與其導(dǎo)體溫度相等也視為過熱。

1.4不過熱電氣觸頭是指電氣觸頭溫度低于其導(dǎo)體溫度百分之五以上者。

本文中的電氣觸頭過熱和不過熱電氣觸頭的分界線在于以觸頭溫度和其導(dǎo)體(線)的溫度對比，而電氣設(shè)備（導(dǎo)體、線，電纜等）過熱則是另一碼事。

2 電氣觸頭過熱的原因

2.1 母線接頭的接觸電阻一般規(guī)定不能大于同長度母線電阻值20%。按此說法，此類電氣觸頭的有效載流截面積小于導(dǎo)體，形如“蜂腰”，電流經(jīng)此“蜂腰”部位時密度較導(dǎo)體大，溫度超過其導(dǎo)體溫度形成過熱。

2.2測量接觸電阻的方法是電力部門用于檢驗電氣觸頭的規(guī)定，以百安電流進行測量，對千安、萬安、十多萬安的大電流回路的電氣觸頭來講，沒有什么意義，即使是測量合格的，運行時間長了也不能保證不發(fā)生觸頭溫度超過導(dǎo)體的電氣觸頭過熱故障、事故。國標(biāo)規(guī)定90年以前以0.05毫尺，90年以后測力矩值檢測電氣觸頭的方法和現(xiàn)場實際有出入，也會引起過熱。

2.3以標(biāo)準(zhǔn)螺栓聯(lián)接電氣觸頭時，以測力矩值安裝、制作的電氣觸頭，投入運行開始一段時間，導(dǎo)體的接觸面足夠，這時的電氣觸頭視為不過熱電氣觸頭。隨著運行時間增加，接觸面氧化、腐蝕、有效載流截面積減小，觸頭溫度超過導(dǎo)體溫度形成電氣觸頭過熱。

2.4 引起接觸面氧化、腐蝕表面現(xiàn)象的原因是接觸面壓力降低，壓力降低又引起有效載流截面積減小，電阻增大。接觸部位表面氧化、腐蝕惡性循環(huán)，過熱故障演變成事故，這也就是電力系統(tǒng)發(fā)生“電觸頭過熱事故的主要原因。

2.5電氣觸頭的壓力不論在那種情況下，壓得緊接觸良好都比壓得松好些。特別是以“不過熱電氣觸頭專用緊固件”聯(lián)接的拆卸式電氣觸頭，除了能保證接觸面有足夠的壓力外，關(guān)鍵是還能保證接觸面永遠有足夠的壓力，因而有效載流截面積不會因運行的時間久而減小。而原國標(biāo)中規(guī)定用標(biāo)準(zhǔn)螺栓聯(lián)接的電氣觸頭，正是由于時間一長接觸面壓力降低，造成有效載流截面積減小，接觸面溫度增高加速表面氧化、腐蝕而發(fā)生電氣觸頭過熱故障、事故。

2.6 原來許多定型產(chǎn)品：如螺栓式設(shè)備線夾，并溝線夾，電纜，電線接線端子，（俗稱線鼻子）等，本身就存在過熱問題。螺栓式線夾，并溝線夾運行時間一長接觸面壓力降低后氧化、腐蝕，造成過熱故障、事故。許多電纜、電線接線端子因載流截面積不足本身就是過熱型的。特別是國標(biāo)GBT149-90第16頁中所說的螺桿（紋）式接線端子設(shè)計本身就有問題。在接觸面加兩個銅墊圈更是基礎(chǔ)理論上的低級錯誤，這類不合理，不合格定型產(chǎn)品也是造成過熱的一方面原因。

2.7對于相對運動的分、合式電氣觸頭，和相對運動又不能分開的電氣觸頭。其觸頭的壓力過大會增加操作力。兩者要綜合考慮，最終應(yīng)以保證運行多年后，接觸面壓力足夠，不發(fā)生電氣觸頭過熱故障，以及由故障惡性循環(huán)而發(fā)生過熱事故。

3 在處理電氣觸頭過熱中的習(xí)慣性錯誤

由于幾十年的電氣觸頭過熱，人們誤認為過熱不可避免。以此為出發(fā)點，在這種理論、觀念下制定的許多標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)書，大、中專教材和現(xiàn)場實際情況都有出入。在處理和解決這類過熱故障、事故中，往往又都是治標(biāo)不治本，事前消極預(yù)防，事中利用紅外線測溫，事后才用事故報修的亡羊補牢之法，其結(jié)果必然是不斷地重復(fù)過去的錯誤，在沒法徹底解決這個老大難問題后，反而更認為電氣觸頭過熱是不可避免的，發(fā)生這類事故后安全分析都歸納在設(shè)備事故中。沒有切實地去探討問題發(fā)生的根源，那么老大難的問題又怎么談得上徹底解決呢？

3.1多年來許多標(biāo)準(zhǔn)、指導(dǎo)書、教科書中都把因電氣觸頭過熱造成的氧化、腐蝕的表面現(xiàn)象當(dāng)成主攻方向。說什么電腐蝕、化學(xué)腐蝕，采用搪錫、涂“導(dǎo)電膏”，用銅、鋁過渡，銅、鋁螺栓聯(lián)接電氣觸頭等。其問題的關(guān)鍵在于被“表面現(xiàn)象”掩蓋了造成過熱的原因。真正引起接觸面氧化、腐蝕的原因是接觸面壓力降低后，造成有效載流截面積減小，而引起電氣觸頭溫度超過其導(dǎo)體溫度，加快了接觸面的氧化、腐蝕。

在不了解電氣觸頭過熱的原因，企圖堵住過熱引起氧化、腐蝕，采用搪錫、涂“導(dǎo)電膏”根本無法徹底解決，有時也可能暫時緩解一下，其最終這樣的電氣觸頭溫度仍然會超過其導(dǎo)體溫度。

以銅、鋁過渡的聯(lián)接方法，結(jié)果在兩金屬的閃光焊接處仍然也是銅、鋁相接。應(yīng)該特別提示的是：除了電氣觸頭過熱外，環(huán)境溫度高同樣也會造成閃光焊接處脫落。特別是在銅、鋁閃光焊接處承受重力、拉力，發(fā)生事故幾率更大。其實，過熱的主要矛盾是金屬性疲勞后，接觸面壓力降低是過熱的原因，而氧化、腐蝕只是表面現(xiàn)象。

3.2按國際149規(guī)定以標(biāo)準(zhǔn)螺栓聯(lián)接的電氣觸頭，開始投入運行時，接觸面壓力足夠，有效載流截面積大于其導(dǎo)體，此時的電氣觸頭視為不過熱，溫度也沒超過其導(dǎo)體溫度。（見下圖）

問題在于時間一久（特別是2倍額定電流下），同時會因為導(dǎo)體的金屬性疲勞（主要矛盾）。接觸面壓力降低（過熱原因）引起有效載流截面積減小，加快接觸面氧化、腐蝕而造成電氣觸頭溫度超過其導(dǎo)體溫度，同樣也是過熱型電氣觸頭。（見下頁圖）

3.3除了上述習(xí)慣性錯誤作法外，系統(tǒng)中害怕發(fā)生電氣觸頭過熱事故，一般都采用所謂“大馬拉小車”之法，采用電氣設(shè)備降低儲力的運行方法。許多變壓器都沒滿載運行，特別是城市公用變壓器許多50%的負荷也沒有。更有明知電纜（線）接頭會發(fā)生“過熱”事故，采用加大電纜（線）截面積（有的保守的加大若干倍）的做法。這除了加大投資不經(jīng)濟外，這樣按傳統(tǒng)方法聯(lián)接電氣觸頭溫度還是超過電纜（線）溫度。盡管有的暫時沒有發(fā)生故障、事故，但這同我們的節(jié)能降耗，消除電氣觸頭過熱事故背是道而馳的。

3.4采用對過熱型電氣觸頭降溫的辦法得不償失，如有的在電氣觸頭處加裝散熱體，有的對電氣觸頭吹風(fēng)降溫等辦法。電氣觸頭溫度超過其導(dǎo)體的“損耗”已經(jīng)客觀存在，這時再去散熱、降溫本來就沒有意義，何況這樣“勞民傷財”還會造成能源、設(shè)備、材料的二次浪費。如果沒有超過導(dǎo)體溫度的損失部分，就單計算導(dǎo)體上的線路損耗。我只要先在設(shè)計、制造、安裝、檢驗、投運前一次性做到電氣觸頭溫度低于其導(dǎo)體溫度不就什么問題都解決了！看來。這些習(xí)慣性錯誤除了理論、觀念上的問題外，技術(shù)上、方法上、方向上、道路上都有問題。

4 結(jié)論

從幾十年的實踐證明，以電氣觸頭過熱的理論、觀念出發(fā)，在處理和解決這類事故中只只看見表面氧化、腐蝕現(xiàn)象，找不到引起過熱的原因，更談不上去抓過熱的主要矛盾，系統(tǒng)多年一直走的是一條不斷重復(fù)過去錯誤的電氣觸頭過熱的老路，所以始終無法跳出過熱怪圈，使電氣觸頭過熱成為老大難的問題。在電力系統(tǒng)發(fā)展的新形勢下，大電網(wǎng)、高電壓、大電流已是發(fā)展趨勢，這個老大難問題已到了勢必徹底根治的時間了，這除了安全、經(jīng)濟、可靠供電外，節(jié)能降耗，節(jié)能減排這些任務(wù)都逼使我們必須對電氣觸頭過熱進行理論、觀念上的徹底革命。

1、電子行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心：變電檢修 中國電力出版社2002年版

2、國家經(jīng)貿(mào)委、安全生產(chǎn)局：電工作業(yè) 氣象出版社2001年版

3、中華人民共和國建設(shè)部：電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗收規(guī)范 中國計劃出版社1993版

4.電力行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心：變電檢修，北京，中國電力出版社， 2002年版，第32頁