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浅谈“电力复合脂在电气设备安装中使用的优点”

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【摘 要】电力复合脂(导电膏),可以降底接触电阻,减少接头发热,缓解金属的腐蚀和电化腐蚀,使设备使用寿命得到提高,节电效果显著。

【关键词】电化腐蚀;电力复合脂;接触电阻;涂敷工艺;节能

1.概述

常用的架空铝导线、钢芯铝绞线等由于铝的资源比较丰富,价格又比较便宜,其比重小(铝为2.7t/m3,铜为8.89t/m3),在运输和敷设上比较便利,所以以往除特殊要求和超高压电缆使用铜芯电缆之外,多采用铝导线和铝芯电缆,母线也多采用铝母线。但是,由于铜导体具有导电性好,除纯银外,铜的电导率最高,铝的电导率仅为铜的62%。铜的机械强度大而且有较高的抗腐蚀性,宜于加工焊接等优点,所以随着电力市场的迅猛发展,主线路所带负荷越来越大,铜导体便越来越受到青睐,这也就不可避免地出现了铜、铝导体的频繁连接问题,由于铜、铝导体的连接有个电化腐蚀问题。

当铜、铝导体直接连接时,这两种金属的接触面在空气中水分、二氧化碳和其他杂质的作用下极易形成电解液,从而形成的以铝为负极、铜为正极的原电池,使铝产生电化腐蚀,造成铜、铝连接处的接触电阻增大。另外,由于铜、铝的弹性模量和热膨胀系数相差很大,在运行中经多次冷热循环(通电与断电)后,会使接触点处产生较大的间隙而影响接触,也增大了接触电阻。接触电阻的增大,增加电能损耗,造成连接处发热,运行中就会引起温度升高。高温下腐蚀氧化就会加剧,产生恶性循环,使连接质量进一步恶化,最后导致接触点温度过高甚至会发生冒烟、烧毁等事故。

针对铜、铝导体在连接时出现的问题应采取的防护措施,在《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》中明确规定:母线与母线、母线与分支线、母线与电气接线端子等搭接时,其搭接面的处理应符合下列要求:

(1)铜与铜:在室外,高温且潮湿或对母线有腐蚀气体的室内,必须搪锡;在干燥的室内可以直接连接。

(2)铝与铝:直接连接。

(3)铜与铝:在干燥的室内,铜导体应搪锡。室外或空气相对湿度接近100%的室内,应采用铜铝过渡板,铜端应搪锡。与此相应,铜电缆与铝电缆连接时可采用铜铝连接管,铜电缆和铝导线连接时可采用铜铝端子,铜端应搪锡等。

以上对母线及导体连接时,根据不同材质和使用环境对其搭接面的处理作出的规定,就是为了预防连接处金属的电化腐蚀,降低接头处的接触电阻,确保接头接触良好,减少接头发热。

为防止金属腐蚀,可以在其表面刷漆,但作为导体的接触面是不能油漆的。实践证明在金属的接触面上除去氧化层后,搪锡可以使接触电阻稳定。而搪锡的目的正在于有效地防止连接处铜导体的电化腐蚀问题

尽管在铜导体端搪锡,能缓解电化学腐蚀的进程,但特别潮湿、高温或有腐蚀性气体存在的地方,大量的水分容易进入接触面,加速了电化腐蚀作用。因此,在特别潮湿的室内,铜铝连接时应采用铜铝过渡板或铜铝端子。

2.设备安装中使用电力复合脂(导电膏)的优点

为缓解金属的腐蚀和电化腐蚀,在母线与母线、母线与分支线、母线与电气接线端子连接处的接触面和断路器的触头上,相同和不同金属材质导体连接处除去金属氧化层后,可在接触面上涂一层0.2mm厚的导电膏(电力复合脂),以降低连接处的接触电阻,减小压降,进而减少接头处发热。

优点1:电力复合脂(导电膏)能够有效地防止铜、铝导体的连接面处腐蚀氧化

电力复合脂的电阻率大,它是由金属粉末和有机油脂搅拌而成的一种糊状膏体。涂上电力复合脂后就可以填补接触面处的空隙,使得接触面由少量的点接触改为面接触,改善导电性能,降低接触电阻和温升,可提高载流量,减少电能损失,极大地改善了接触面的导电性能,又油封了空气中的氧气、水分和杂质的浸入,从而使导体的连接点在长期的运行中能保持良好的导电性能,使接触电阻不会升高,保证了电路的长期安全运行。

优点2:使用导电膏可以有效的节约电能

导电膏不仅可以降低导体接触面处的接触压降,节约大量电能,而且可以明显降低接触处的温升,使得触头不致过热而烧毁,对安全运行具有很大的意义,也节省检修费用,同时导电膏在某种环境下也可以代替铜铝过渡线夹。

根据《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》中的有关规定对升压站内隔离开关、组合开电器等的动、静触头涂敷导电膏,可以降低温升,涂膏后接触电阻降低,导电膏没有软化流失现象,接触电阻稳定,节电效果显著进而达到节能的目的。

3.电力复合脂(导电膏)的涂敷工艺

前提:涂敷导电膏时,工作场所的环境应无飞扬的尘土,无凝露并保持干燥,以保证涂抹质量

(1)导体接触面涂敷前须用砂布或钢丝刷进行打磨,去掉毛刺、大的麻点、油污和氧化膜,接触面保持平整完好。

(2)打磨后的导体接触面再用干净的棉纱或白布和无水酒精或丙酮擦拭干净,待挥发后均匀涂上一层厚约0.1-0.2mm的膏体,然后将接触面重合,并按常规将螺栓拧紧固(不应使接触面过紧而发生变形)。

(3)导体镀银接触面若无发黑现象,仅用无水酒精或丙酮擦拭;若镀银层有发黑现象,用240目的砂纸或金相砂布轻轻打磨,然后用无水酒精或丙酮擦拭擦拭干净,待挥发后均匀涂上厚约0.15-0.2mm的膏体。

(4)对于多根并联的导电母排,钢丝刷无法伸进去打磨时,可将砂布贴在薄木条上进行打磨,其余操作工艺按(2)的方法进行。

(5)涂敷工具应保持清洁,涂层可用钢锯条的背面刮平,但涂层厚度应保持在0.15-0.2mm左右,不易过厚。

(6)导电膏应均匀涂在母排有效搭接接触面内,以免造成污染。

4.结论

我们在电气设备安装过程中,严格按照《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》中的内容及设备厂家资料中的相关规定,进行安装。这些方法在近几年300MW及上机组中取得的节电效果显著,在大唐韩城二期330kV升压站仅一组隔离开关,经测算一年节电就可以达3000度左右,接触压降平均降低95%,使用寿命提高3倍,提高可靠性减少用电故障,节省检修费用,其次在我公司所承接的国华神华宁东矸石电厂项目330kV屋外配电装置中也得到很好的节能降温效果。

参考文献:

[1]电气装置安装工程母线装置施工及验收规范[M].中国计划出版社出版,2003,3.

[2]冰漠.导电膏的应用.2007.

[3]GBJ233-90.10~500kV架空电力线路施工及验收规范.