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大电流空心电抗器接线端子过热原因分析

文档作者：侯春明文档来源：电力部		点击数：	更新时间： 2024年07月26日
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1996年第5期
壹 专 蠢
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弧警
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· 35 ·
大电流空心电抗器接线端子过热原因分析
c景 乳电研航天津∞ 咖
大电流空心电抗器在温升试验中可能出现
接线端子处温升过高的现象，分析其原因主要
有以下三点。
1．接线端子与母线连接处接触电阻的影响
接线端子与母线之间采用螺栓连接。由于
两个接触面不会是理想平面，因此由一个接触
面到另一个接触面所流过的电流，不能经过所
有接触面，而只是经过某些突出点(如图所示)，
接触面放大圈
．连接件3．接触点
在接触点处就有了一般
所谓的接触电阻。虽然
接触电阻很小(万分之
几欧姆)，可是，由于流
过的电流很大，所以接
触点本身就要产生很大
的损耗。
4．譬固件巾线 接触点发热促使接
触面(点)严重氧化，这又大幅度地增加了接触
点损坏程度。
为了保证接线端子接触面的正常工作，规
定了接线端子工作时温升的许可限值。当额
定电流通过时，其温升限值为70 K。
接触电阻与下列因素有关：
(1)接触面材料的电阻率；
(2)接触面中接触点的数量；
(3)接触面上的氧化层；
(4)接触面相互问的紧固力。
由于材料电导率的关系，接线端子只能通
过一定的电流。该电流可根据规定的电流密度
求出。
接触点的面积随着电流的增加而加大，接
触面中接触点的数量与接触面加工的质量及对
接触面是否清理有关。
刚性的母线接触面在清理之前，应经过机
械加工以得到平整的面，最后以钢角尺检查，
不应有不平整及漏缝(0．O5 mm 的塞尺不应通
过)。清理的目的是为了除去接触表面的氧化
层，因为该层具有较大的接触电阻。
接触面在组合之前涂上一层凡士林进行清
除工作：对于投有防腐层的经粗略锉过或在机
床上加工过的接触面用钢丝刷清理；对于有防
腐层的(挂锡或其它方法)用干净布浸汽油清
理。不应当用砂纸清理铝的接触面，因为砂纸
上掉下的砂粒或玻璃屑容易嵌^ 金属内，会增
大接触电阻。假定每个接触面的表面经过加工
之后，则接触电阻将只与两个接触面压紧的力
量有关。应该指出，压紧的力量只是在一定的
范围内影响接触点的接触电阻，超过了这个限
度就不能使其再降低。接触点在开始压紧的时
候压扁，变为面积，另外，受压紧的面积逐渐
接近，并产生新的接触点。当压紧的力量超过
限度时，新的接触点不再产生，而现有的面积
就要开始损坏。
更危险的是，将来在运行中，当金属流过电
流开始发热膨胀的时候，因为螺栓的膨胀系数
小于铜及铝，在垫圈下形成凹陷，冷却后形成
缝隙，拉紧力量减弱，使接触面损坏并开始烧坏。
2．接线端子与绕组焊接处的焊接电阻的影
响
接线端子与绕组焊接处的焊接电阻是指接
线端子与绕组导线焊接时，由于焊接质量的问题
产生的附加电阻，该焊接电阻产生附加损耗使
接线端子处温升过高。
目前，铝与铝合金的焊接主要采用钨极气
体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊。为
成功地实现金属连接，洁净性是最重要舶，但
它经常被忽视。在正常制作过程中经常使用的
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· 36· 1996年第5期
一些物质(如脂、油、杂质等)如果不彻底清除
会引起焊接质量问题。所以规定：在任何焊接
作业前需要对焊接金属进行彻底清理，接头每
边至少清理出l2 7mm 宽的区域，工件的边
缘 孔或管的内部都需清理干净
清理的方法取决于被清除物质的成分，并
且不应对被焊金属有任何影响。灰尘与含油和
脂基的材料可以用易挥发脱脂剂或用无毒溶
剂擦洗，油漆与其它不溶于脱脂剂的材料可以
使用三氯甲烷、洁净的碱或特殊的专用化合
物清除。
氧化物亦需清除掉。对于某些金属，用金
属丝刷清理是足够的。但是，对于具有难熔氧
化物的金属，诸如铝、不锈钢和高镍合金，可以
采用去除氧化物的方法，包括磨削、喷砂，机械
加工或酸洗(铝除外)清除．
另外，在焊接时由于熔透不够，接头设计不
当，焊缝深宽比太大。焊道太小，热脆性等原因
产生的焊缝金属裂纹都将降低焊接质量，增大
焊接电阻．
3．接线端子涡流损耗的影响
由于电抗器工作时产生很强的磁场，所以
接线端子在磁场的作用下产生涡流损耗 涡流
损耗的大小与磁场强度的平方及接线端子的尺
寸有关，实际中应根据磁场分布情况合理布置
接线端子的位置及适当减小接线端子的尺寸以
降低其涡流损耗。为减少涡流损耗，接线端子
与母线的连接件应采用不导磁材料制造。
总之，影响大电流空心电抗器接线端子处
过热的原因很多，任何一个环节的影响都可能
使温升过高，因此，在处理接线端子的问题上
一定要小心，必额从各方面着手降低损耗。
(收稿日期：1995—11—27)
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