电气触点接触不良初探

2018-04-16福建卫生职业技术学院严元生

电子世界 2018年22期

福建卫生职业技术学院严元生

文章论述了建筑电气供配电系统中电气触点接触不良引发的断线事故和触点过热的危害，提出了施工、维护、检修和开关设备选择中预防触点过热的方法。

电气触点是指两个导体或几个导体之间互相接触的部分。如导线与导线的连接处；导线与设备的连接处；开关电器中的动、静触头等。在建筑电气供配电系统中电气触点众多，触点接触不良而造成断线，或接触不良而发热继而过热引发故障或事故是时常发生的。电气触点接触不良可能会导致用电设备烧损、扩大停电范围、火灾等事故。直接影响到人们的工作、学习和生活，因此有必要对其进行探讨。

一、故障现象及原因分析

1.故障现象

某月某日A片区四栋宿舍楼发生电灯和用电器大量烧坏，有一部分电灯比正常发光要暗得多，用试电笔测的相宿舍楼线、零线，发现均带电。经分析出现这一现象的原因是零线断线或零线触点接触不良，结果该片区四栋宿舍楼查出电源进线处接零线的螺栓松动。

2.故障原因分析

该片区四栋宿舍楼采用三相五线制供电系统（TN-S系统）。三相电源电压对称，三相负荷是不平衡的。实际上学生的生活用电多是单相负载，而且是随机用电的，三相负荷不平衡是很正常的。当零线完好时，由于零线迫使电源中性点与负载中性点等电位，三相不对称负荷上仍然可以得到三相接近对称的电压；而零线触点接触不良时，由于用户端的三相负载不平衡，将造成中性点电位的较大位移，负载重的一相电压上升，而负载轻的一相电压电压下降。在负载电压不平衡状态下，负载电压高的一相所接的用户用电设备很容易烧坏，而负载电压低的一相所接的用电设备又无法正常工作。可见零线触点接触不良将严重危及用电设备的安全运行。

二、电气触点接触不良的危害

1.电气触点接触不良引发零线断线可能烧毁大量用电设备

由上述分析可知：由于零线触点接触不良和用户端的负载不平衡，将造成中性点电位的较大位移，当用户端的三相负载严重不平衡时，负载重的一相上负载电压可能高达300V以上，负载轻的相上负载电压则降低，给用户端用电设备造成很大威胁，经常因此类故障大量烧毁家用电器。这种触点接触不良引发零线断线情况是时常遇到的，尤其是在宿舍楼中更易发生。因此在施工和运行维护中要特别引起注意。（魏爱玉.浅谈低压供电系统中零线断线的危害与预防[J].中国电力教育,2011-06-20）

2.触点过热可能引发火灾或造成大范围停电事故

电气触点无论是点接触、线接触还是面接触，在接触处总是存在着接触电阻的。接触电阻是指电流由一个触点流向另一个触点的过渡区域中，由于导体接触面减少而增加的电阻。接触电阻的存在，使接触点的温度升高，而温度越高则接触电阻越大。当温度过高时，会使触点的金属软化，甚至熔化，造成开关动、静触点熔焊在一起。这时如果线路（或设备）发生短路故障，继电保护动作，开关应该跳闸切除故障。但由于开关动、静触点熔焊在一起，无法断开，就不能可靠切除故障，巨大的短路电流通过线路，可能造成火灾。或可能引起保护越级跳闸，造成大范围停电事故。（中国电力企业家协会供电分会.变电运行[M].中国电力出版社,2002）

3.触点接触不良或过热熔化可能造成单相断线

三相供配电系统如果导线一相接触松动或触点过热而熔化，造成单相断线或呈假接状态，那么，接在该相上的负载将全部停电；假如这时负载上有三相异步电动机在运行，由于电动机缺相运行，转速下降，声音异常，振动增大，电动机温度升高，如果未及时发现，并将断开缺相运行的电动机，时间长了可能烧毁电动机。

三、触点接触不良的预防

电气触点的质量主要取决于触点间的接触电阻值，接触电阻的大小与触点的表面加工状况、表面氧化程度、触点间的压力及接触情况有关。触点接触不良如接头连接不牢或不紧密、动触点压力过小等使接触电阻过大。接触电阻过大的危害是使电气设备的触点发热；在接触部位发生严重过热时可能引起电气火灾，造成重大的损失。因此要预防电气触点接触不良。

1.加强施工管理

导线与导线的连接要严格按照连接的工艺规范的要求进行，做到连接紧密、牢固，若使连接处接触电阻最小，在连接处的绝缘强度和机械强度要与非连接处相同。在导线上需要尽可能的减少线路端子连接和不必要的接头，以防止因为接触不良而增加了导线断线的危险。

导线与接线柱的连接要做到接触面紧密，接触电阻小；连接牢固，不至于因日久而松动脱落。可用螺栓连接或者焊接在一起，在使用螺栓连接的时候，应设防松螺帽或防松垫片，不允许采用缠绕的方式进行连接。

导线与电气设备的连接。电气设备为铜线，而连接导线不仅有铜线，还有铝线，如果铜和铝直接接触，在长期运行过程中非常容易产生铜铝电化腐蚀情况，造成触点接触不良，而因为接头过热导致烧断。综上，当铜线与铝线连接时，需要采用铜铝过渡线夹，从而消除铜铝接头。铝线的表面极容易因氧化或腐蚀而使导电性能变差，接触面若氧化腐蚀，其电阻率会增大从而增加接触电阻。因此应特别注意提高铝线的连接质量，可在触头表面涂上导电膏以防止氧化。电气触头不仅要防止氧化腐蚀，而且要保证电气触头间的接触压力，一般在触头上附加钢弹簧，这样得到的接触压力比较可靠。

接地装置连接处要焊接牢固，焊接处用沥青进行防腐处理。

零线接头的连接一定要注意零线接头的连接质量，以确保零线接头的导电良好。

导线连接还可以采用“不过热电气触头专用紧固件”，采取增大触头接触面的方法，改善电气触头接触不良引发的发热问题。

2.加强电气触点维护

运行中的电气触点，最高允许温度不得大于70℃。

要定期对电气触点进行巡视检查，对运行中电气触点是否过热进行判断。现在比较常见的是采用红外线测温仪来测量触点处温度，看温度是否有异常。巡视检查中应仔细观察触头颜色是否有变化，是否有松动，是否有放电；用鼻子闻，是否有烧焦味等。下雨天气，接点是否有冒气的现象；晚上接点是否有发红等均可判断触点是否发热。判断触点是否发热的目的是电气触点发热尚未达到其最高允许温度之前，尽快发现发热的隐患，以便采用相应的措施将其消除在萌芽之中。巡视检查中如果发现电气触点发热，应加强巡视检查，并安排检修处理。在巡视检查中如果发现电气触点过热，应立即汇报相关部门领导；如果设备不能马上停电处理，应急处理的方法是降低负荷，使温度降下来，并且加强监视，尽快安排检修。

3.规范检修程序严格把好验收关

电气触点虽然很小，但过热引发的事故却影响很大。例如：据报道某单位线路检修，更换用于连接导线的线夹，由于身边没有配套的线夹，检修人员就用比较相近的线夹来替用。这是采用不配套的线夹，引起触点过热，造成线路断线的一起事故。这是因为导线联接处线夹大小与导线不配套，一般不会马上发生事故。但是随着时间的推移，由于连接处接触电阻比较大，接触面容易被氧化腐蚀，接头处接触电阻会逐渐增大，形成在局部发热的现象，导致恶性循环，最后接头严重发热，导致熔断链接处的导线。因此，相关检修人员特别要注意线夹的匹配度与导线配套使用，而验收人员在整个验收过程中也要严格把关。

开关电器触头是比较重要的触点，其装设在设备内部，是否发热不易观察得到。这种情况下仅靠人的感觉判断设备是否正常有一定的难度。为了尽快尽早地发现设备过热，简单易行的方法有：在设备上涂示温漆；在设备上贴示温蜡片。开关电器触头过热的主要原因有：过负荷；触头表面烧伤及氧化；接触压力不够；接触面太小等造成接触电阻超过标准值。接触电阻过大，发热就更严重，接触电阻就变得更大，从量变到质变，最终过热造成触头熔焊，这时如果设备或线路发生故障，开关由于触头熔焊拒绝分闸，会导致越级跳闸，母线失压，扩大停电的范围，酿成较大的损失。这个问题预防的方法主要是在检修过程中把关。如：开关电器触头的检修要严格按照《电气设备检修规程》的要求，检修完毕后工艺、参数均要符合规程规定的标准，防止检修不到位造成触头过热而熔焊。

4.选择开关设备，留有一定的裕度

选择开关设备则应使开关能够可靠地切断短路电流，不会造成触头熔焊。在选择开关的额定的断路电流时，应考虑到供配电系统负荷发展的要求和电气产品有偷工减料的可能，因此要留有一定的裕度，防止开关断流容量不足，切断不了短路电流，而造成触头熔焊引起开关拒动的事故。