浅析配电设备封闭母线温度过高的 危害及节电保护措施

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:朱子杰 王丽萍 宋学峰 于春玲 李春才 王雨婷
[导读] 摘要:科学技术的不断进步,推动了石油行业、电气行业等工业区块的发展。
        天津市滨海新区大港油田第四采油厂(滩海开发公司)  天津  300280
        摘要:科学技术的不断进步,推动了石油行业、电气行业等工业区块的发展。现代化的石油企业也需要现代化的电气供电、输电设备,封闭母线正是为了适应这种供电需求应运而生的。它不仅能够替代电缆和穿管导线,引领电气行业的发展趋势,而且能够在一定程度上实现电力的高效、节能传导。本文主要从封闭母线的定义、特点、封闭母线温度过高的形成原因、相应的解决措施等方面解析如何能够科学、有效地使用封闭母线。
        关键词:封闭母线;铜软连接
        电力行业不断发展,同时用电负载也在不断增加,这对电力设备安全运行和供电可靠性的要求也逐渐升高。生产现场电气设备的安全、稳定运行,直接影响到生产现场的安全生产,确保一次设备能够安全运行,可以有效消除各类隐患,这是关键,以确保在生产现场用电的安全供应。封闭母线是目前石油业、工业使用范围非常广的电气设备之一,它输送电流量大,因此配电设备中即使有很小的电阻变化,都会产生较大的热量,那么怎样减小封闭母线的电阻值,将会成为电气配电设备封闭母线购置、安装、使用需要考虑的关键要素之一。工况正常的情况下,配电设备封闭式母线的导电铜排本身电阻就偏小,然而,各部分的连接部分、插接箱的插接部分,这些接触部分的电阻值大小也是不能够被忽视的。配电设备封闭母线是容易在这些位置处产生热和氧化周围铜排的。因此,如何降低位于配电设备封闭母线连接处的接触电阻的电阻值,如何降低所述封闭母线外壳的温度,这些对于保证封闭母线的供、配电安全、节约电能至关重要。
        封闭母线是指用金属板、铝板或者钢板作为保护外壳,导电排,绝缘材料及相关零件组成的封闭母线系统。它的特点是运行维护量小、安装方便、结构紧凑,可以在一定程度上减少灰尘等其他物质引起的接地故障。与此同时,根据每个客户的需求,热缩管可放置在一个特定的母排内部,加热器和呼吸器同样可以在封闭母线的内部进行安装,用于增强隔离。具有较长长度的封闭母线的部分将受到电磁共振、环境、温度等影响,并且产生异常声音,这同样会为现场设备带来极大的安全隐患。基于多年电力工作经验,本文分析了封闭母线温度过高的几点原因,并提出了相应的解决措施,从而达到安全用电、节约用电的目的。
        第一,封闭母线在安装时,母线之间是用插接口相连,而此处的导电铜排通常是用单面插接的方式相连接的,这样的单面插接方式就会使它们接触的部位有缝隙。经过多次的实践,建议可将插接口处导电铜排连接改为双面插接的方式,这样会增加插接口处导电铜排面积,使其增加一倍,相应的电阻值也会降低一倍,就能够有效减小过热、氧化导电铜排的隐患。
        第二,位于封闭母线间的接头连接部分,一部分是在导电铜排上钻孔,再用铜螺栓连接,这样可以减少导电铜排的横截面积,最终在钻孔周围发热并且氧化导电铜排。提议封闭母线接头处可以使用铜压板连接的方法,铜压板横截面比导电铜排横截面要宽一些,用扭距铜螺栓固定在铜压板的两侧并将其拧牢,直到最后将其保险颈拧断为止,用来确保铜压板与导电铜排间不留缝隙,满足生产技术、生产工艺的相应要求。


        第三,封闭母线连接是否正常并不是由某一因素决定的,它是由内部原因和外部原因共同决定的,内部原因有安装人员身体素质等方面,外部原因主要是指使用不同安装工具等方面,这些因素都会引起封闭母线间的连接处有缝隙,从而导致连接处接触电阻值变大,最终依旧会使导电铜排发热并且被氧化,温度升高便会形成事故隐患。
        第四,封闭母线插接箱,它靠其自身铜接片的弹力,在导电铜排上实现插接。纯铜的弹性有其自身的薄弱点,维修次数越多,铜接片与导电铜排之间的夹力就越低,这样的不良接触就会使接触电阻更大,从而导致周围发热。建议在封闭母线的插接箱插脚处添加辅助机械装置,例如弹簧,并且用调节螺母来控制它的弹力,从而使铜接片与导电铜排之间的夹力保持稳定。
        第五,目前配电设备封闭母线没有一个统一的标准,在不同地区,不同厂家,对配电设备封闭母线并没有一个统一的行业标准,没有一个参照,这样导致封闭母线都是根据生产现场的需求建造,在合规、合标方面,没有一个可以参照的标杆。介于此,建议国家/企业电气协会应当通过大量试验、实践,建立一个统一的技术/行业标准,使该产品规范化、标准化。
        通过建站时的现场监督以及多年的实践经验,发现了可以通过实行以下措施,有效降低配电设备封闭母线温度过高的危害,以达到提高电气设备使用效率,节电保护电气的目的:
        第一,最初的母排螺丝固定方式变为金具固定方式,金具固定方式可以加大固定的横截面积,可以有效减少振动,固定金具方式还可以避免形成死点,防止铜排和螺丝之间的碰撞。这样,便可以使其自由伸缩,封闭母线在受热和振动方向有一定的富裕空间,可有效缓解振动现象,并且在一定程度上有利于封闭母线散热且不用打孔,减少了一定的工作量,节约了生产、维护成本。
        第二,加强现场施工人员、技术人员对封闭母线相关业务知识培训和学习,有必要可以定期抽查、监测,对不合格人员给予批评、教育,目的在于努力提高业务人员的综合素质,认真研究和执行设备安装工艺标准要求,杜绝经验施工,盲目野蛮施工的现象。
        第三,将配电设备断路器外壳两侧与封闭母线外壳连接处的橡胶密封垫换成铝制密封垫,用于加大导电面积。在调整的过程中应确保各接触面平滑且紧密接触无缝隙,有必要的应在各接触面上涂抹导电膏,削弱不必要的电阻值。
        第四,应尽可能避免配电设备封闭母线运行中振动及过热导致的螺栓松动及垫片变形等引起的部分温度过高的危害。
        第五,除此以外,还应该注意在采购时,封闭插接母线应该配有相应的合格证,出厂编号,相关技术参数,安装说明等文件,其中安装说明文件应配有安装时的额定电压,额定容量,试验报告等技术措施。封闭母线安装完毕后,应清理表面其他杂物、工具,并使用兆欧表测试相间等技术参数,做好相应记录,
        综上,封闭母线工艺简捷、严密、工序合理,可以更好的替代电缆配电方式。解决好配电设备封闭母线自身因其他因素导致的震动,通过加装铜软连接和采用金具固定硬母线的方法,就可以十分有效的解决共振引起的异常,进而保证配电设备及生产现场其他设备安全稳定的运行。
        参考文献:
        [2]吴励坚.大电流母线的理论基础与设计[M].水利电力出版社,1985(12).
        [3]封闭母线安装说明书[S]..江苏长江沃特电气有限公司,2013.
 
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