关于电力电线接头发热故障的研究

【摘要】本文综述了常见电力电线接头发热的现象、原因、危害、检查、处理和预防，可供电力技术人员、电工和相关管理人员参考。

【关键词】电力电线  接头 发热 处理 预防

我们在生产、科研和生活中的各种用电设备，都是按照一定的要求设计，通过导线连接起来的，线路中不可避免的存在着大量的电气接头和电线接头。电气设备内部的电气接头，在出厂前一般都会经过严格的检查试验，投运前还要进行测试，一般不会有问题。而设备外部的电线接头，通常只能通过人工巡视和检查才能发现问题，它是线路的薄弱环节。笔者曾亲自目闻所在的某研究所办公楼二楼电源总开关处一铜铝接线头和宿舍楼三楼的增容空调专用接线头处长期经常发热、发黑并散发出难闻的焦臭味而厌恶不已，决心对电线接头发热加以研究。

用电生产、生活过程中，因设备电线接头过热造成的断线等事故，占整体电气事故的一部分，给安全供、用电带来极大威胁，切不可轻视。究其原因，一方面是值班人员工作责任心不强，巡视不到位，另一方面则是很多职工缺乏对电线接头的重视、对发热点检查的技巧和措施。因此，重视电线接头的工程安装连接，学会发现接头发热、预防接头发热并处理的技巧是非常重要的。

1. 电线接头发热的现象及其危害

电线接头发热的现象，一般首先表现为电线接头周围有异味，可以闻到，这是由于电线接头发热使其外包绝缘层产生气味;其次，电线接头处冒烟、发红、外包绝缘层发黑、冒火，甚至断线。电线接头发热不但会造成大量的电能损失，而且会严重影响电气设备的正常工作，轻则线路中工作电流增大，电气设备寿命缩短，重则会突然中断了正在进行中的生产、科研、医疗手术和其它活动，还会酿成火灾和触电事故等等，造成难以估量的损失。

2. 电线接头发热的原因

一些电气安装施工人员在敷设电线时，往往不注意安装质量：在应该用绝缘套管处不装套管;应该用接线盒的地方也没有装接线盒;甚至在电线接头处不是采用绞接方法，而是采用违章的弯钩状连接方法。这种弯钩状连接方法的接触电阻很大，通电时不断发热，会使附近的木板逐步干燥、炭化，最后发生燃烧，引起火灾。笔者综合分析可能有以下几个原因：设备安装、修理时接头未拧紧，当电流通过后可能会发热，甚至发红、冒烟、冒火、断线，导线和开关、用电器通过线线柱连接，因施工时马虎，接线柱上不加垫圈，锣帽也不拧紧，这也会使接触电阻增大，如某一饭店，配电箱内就因为这种原因，致使导体发热熔化，熔珠落在下面的纸板箱上，引起火灾;长期运行接头也会松动，有些接头在安装时质量是比较好的，但由于热胀冷缩的原因，或者长期受到振动，会使接头松动，如长期运行的铜铝接头，接触面没有镀银或没有挂锡的接头，因接触面产生严重电化腐蚀生成氧化膜，使接头处电阻增大，极容易成为发热点;平时流经小电流的接点，因系统突然变化，电流突增，导致接点发热;系统发生短路故障，过电流使容量不足的接点或有缺陷的接点，发生瞬间冒火等。由此看来，接点发热主要是因为接触电阻变大造成的。根据焦耳——楞次定律：

Q=1.0032 I2Rt(焦)

如果，我们假设某接点的接触电阻0.0005欧姆，流过电流300安，则它1秒钟的发热量为：

Q1=1.0032×3002×0.0005×1=45.14(焦)

可见，该接点在户外空气中，温度不高，长期运行没有问题。

但是，如果该接点的接触电阻上升到0.5欧姆，流过电流也为300安，则它1秒钟的发热量为：

Q2=1.0032×3002×0.5×1=45140(焦)

这是Q1的一千倍!且线路接点两端的电压降达：

U=IR=300×0.5=150(伏)

所以，该接点必然会严重发热并可能产生两种情况：一是接点熔化，因没有受到拉力，可能自动粘连、焊死，暂时缓解发热程度。二是受到拉力时，接点熔化，发生断线事故或呈假接状态。

从以上分析可以看出，接点发热是因为接触电阻过大，造成较大电压降，负荷电流仍然很大使接点发热升温，其发热程度与接触电阻的大小及电流平方成正比。因此，发现接点严重发热时，首先应该联系配电站或使用部门，减少该点线路的负荷，然后研究处理方案。这是紧急减小发热的有效办法之一。

3. 检查接点发热的方法和技巧

运行中的电气设备接头，要求温度不大于70℃。当接头温度达到或超过70℃时一定要进行处理。

检查发热点的方法很多，下面介绍几种常用的检查接点发热的方法。

3.1闻法。用鼻孔闻检电线接头附近是否有焦糊味是最简单不过的方法。若确认该焦糊味来自电线接头，则其接头温度必在70℃以上。

3.2蜡烛试法。将蜡烛绑在绝缘拉杆端头上触试接点，如缓慢熔化，温度约在55℃;如很快熔化流淌，温度约在70℃以上;如速熔并冒油烟，温度约在200℃以上。

3.3观察法。

(1)若电线接头外包的绝缘胶带发黄、发黑，则其接头温度也必在70℃以上。

(2)雨天看接点法：下雨天看接点干燥，温度约在50℃以上;如雨滴立即气化蒸发，温度约在100℃以上;如发出“嗤啦”声，大雨滴成呈滚落状，温度约在200℃以上。下雨天检查接点发热，易发现，效率高。

(3)雪天看雪熔化法：看接点上的雪熔化，温度约在0℃以上;如接点干燥，温度约在50℃以上。

(4)观察热气流法：发热体与空气温差达20℃左右时，即能看到微小气流;如接头温度达到100℃时，“热气流”就非常明显;如接头温度达到200℃以上，“热气流”就非常容易被看到;如果接头是由几个接点组合而成，看“热气流”也能分辨出哪个接点在发热。要想清楚地看到“热气流”存在，必须借助气流后面的“背景”来观察。被选择的“背景”要求是黑色、灰色等深色，线条状，网状等都可以。导线及设备等都可以做“背景”。检查某接点时，检查人员要不断变换站立位置，使接点形状和角度尽量一致，呈平行状态，再缓慢使接点上方靠近“背景”，只留一小缝隙处是否晃动。如有晃动，表明该接点发热;晃动大，发热就严重。

3.4用测温仪。红外线测温仪是先进仪器，使用较方便，定期检测接点效果良好。

4. 预防和处理

电线接头发热的处理和预防重在原始接线的可靠。所谓预防电线接头发热，实质上就是要正确施工、规范接线。接头接得好，也就预防了接头的发热，电线接头发热的问题就不会出现，也就勿需处理。因此，电线接头务求牢靠、紧密、造型美观，无重叠、弯曲、裂纹、及凹凸现象;接头的机械强度不得低于导线机械强度的80%;接头的绝缘强度不应低于导线的绝缘强度。安装和检修中，应当尽可能减少导线的接头，接头过多的导线不宜使用[2]。对于可移动线路和户外线路的接头，更应当特别注意，规定相邻的俩根电线秆之间至多只容许有一个接头[3]。

内线工程10mm2以下的铝导线连接用管压接法时，要清除铝线表面的氧化膜、油垢和连接管内壁的污垢，并涂上凡士林锌粉膏;采用各种焊法连接时要在接头处涂上焊料;采用封端连接时重在压紧。外线工程线路连接采用钳压接法时，也是要先用细钢丝刷清除导线表面的氧化层和连接管接触面污物，再涂上一层凡士林锌粉膏或电力复合脂，每个压坑应一次压完，不得间断，合缝及外露部分也要涂上一层电力复合脂。对于手工剖削的连接线头，单股线(芯线2.5mm2以上)连接时，一般要保证芯线缠绕总长度大于25~35mm眨油分行淖笥也喔鞑扑娜σ陨希ㄍ?)并回勾，最后再进行绝缘处理，如加装绝缘护套、护封等;铝芯线压接顺序示意图图2单股线连接缠绕示意图多股铝芯线交差状多股芯线连接，不但要保证有单股线连接的缠绕总长度，而且左、右线头要先交差，再按顺时针方向缠绕连接，仿单股线缠绕[1]。

一般4mm2 的铝芯线采用螺旋压接帽连接或安全型压接帽压接。6mm2以上 的铝芯线采用铝套管压接或用气焊连接。挤压用铝套管内，外径、长度尺寸偏差应符合有关规定[5]。

不同金属导线的连接，应有可靠的过渡金具等。当线路中有铜线、铝线和铝合金线相互连接时，应该采用铜铝过渡接头(俗称：线鼻子)，并涂以导电膏，以增大导电能力，尤其是多股铝芯线与设备、电器连接时，均应采用铜铝过渡端子压接。如确无铜铝过渡端子，可暂用铝接线端子代替，但与设备、电器接触处要垫一层锡箔纸，以减少电化腐蚀作用，而且，压接螺丝必须加弹簧垫。不容许将多股铝芯线自身缠圈压接。多股铝芯线与多股铜芯线连接时，可以将铜芯线涮锡后再用铝套管压接。单股2.5mm2 的铝芯线与2.5mm2铜芯线连接，也可采用螺旋压接帽连接，当然，铜芯线上最好涮锡。单股2.5mm2 的铝(或铜)芯线与多股铜芯软线连接，可将多股铜芯软线涮锡后缠绕在铝芯线上[2]，

单股铝芯线与多股铜芯软线连铜质粗芯线截面尺寸相差较大的接头对于铜质粗芯线截面尺寸相差较大的接头，应采用六角形液压连接垫入法，而不宜用钳形压接法。例如：16mm摘?与30mm摘?铜芯线连接。仿此，亦可对有分支的接头进行液压连接。新建的额定电压1KV及以下的架空绝缘配电线路不容许缠绕连接，而应采用线夹、接续管连接[4]。当线路是LGJ-400/65及以内的导线时，用100t级液压机进行压接工作;而对LGJ-500/45及以内的导线时，用200t级液压机进行压接为宜。液压连接时上下模应该对齐，管应端平，管口与印记要重合。管子压完后有飞边时，应锉掉并且磨光。压完后管子不应有明显的扭曲和弯曲现象，否则应校直。对于不能用钳形压接、液压连接的架空线路，可采用爆压法连接，但其管线必须高度清洁[5]。

了解了正确接线的方法，处理接头发热的故障也就不难了。简而言之，把发热的原因找道后，如果确认是单纯的接线问题而不是线路超负荷等，就可果断的去掉该接头，再按照本文上述正确的对应接线方法重新接线即可。

5. 结论

(1)电力电线接头发热的故障普遍存在，必须引起人们的高度重视，电工教材中应将电线接头发热内容录入专门的篇章中加以介绍;

(2)电线接点发热的主要是因为电线接头接触不良，使接触电阻变大造成的;

(3)电线接头发热是可以防止的，接头发热的处理和预防关键在于正确的接线。

参考文献

[1]安顺合 ，常见电气设备故障诊断与排除问答[M]，机械工业出版社，北京：2002年.

[2]龚崇实等，安装工程质量通病防治手册[M]， 中国建筑工业出版社，北京：1992年.

[3]高万云等，安装与验收标准[M]，中国电力出版社，北京：2002年.

[4]中电联编，送变电安装专业职业技能鉴定规范[M]，中国电力出版社，北京：2000年.

[5]曹传保等，架空送电线路岗位技能培训教材[M]，中国电力出版社，北京：2000年.