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配电柜接线端子烧损原因分析

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实习生

发表于 2018-6-13 14:41:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
核心提示:电源配电柜内的主接线端子通过的电流往往较大,容易发生发热烧损故障尤其是笼式接线端子发生烧损的事故比较频繁,其中笼式接线端子大多都是簧片式的笼式接线端子,下面对配电柜内电器元件接线端子以及笼式弹簧接线端子烧损的原因进行分析。
       电源配电柜内的主接线端子通过的电流往往较大,容易发生发热烧损故障尤其是笼式接线端子发生烧损的事故比较频繁,其中笼式接线端子大多都是簧片式的笼式接线端子,下面对配电柜内电器元件接线端子以及笼式弹簧接线端子烧损的原因进行分析。

       1.电器元件接线端子发热烧损

       导致一路、二路主接触器以及空气开关等相关电器元件发热、烧损的主要原因有两个。一个原因是一些外在因素如大型车辆通过时路面振动导致配电柜不断振动,使接线端子与电器元件间的联接松动,压紧力不断减小,造成接触电阻增加,在长期通电的过程中,容易用易造成电器元件接线端子的发热、烧损;另一个原因是接线端子与配线的导电体之间压接不良,造成接触电阻增加,在长期通电时,使电器元件的接线端子发热烧损。
      
       2.弹簧式接线端子的烧损原因

       笼式弹簧接线端子有着结构紧凑且接线方便的特点,也正是由于笼式弹簧接线端子之间的紧密连接,在表面不容易发现笼式弹簧接线端子内部的烧损情况,容易造成比较严重的烧损,造成笼式弹簧接线端子烧损的主要原因有以下几方面:
       (1)载流导体发热。

       现目前的配电柜内主干线的簧片式接线端子所接入的配线均采用的是的配线,这种簧片的弹力比较大,导致在配电柜接入配线时簧片的开启角度不够,造成配线的部分导电体没有完全压入弹片内,使导线的实际导电面积减小,在长期电流通过时产生异常升温现象。实验研究表明,金属导体会在高温下会因为遭受退火而导致机械强度下降。铜的温度在超过150℃时,铜的机械强度会急剧下降,从而导致导电体与簧片的接触压力减小,接触电阻增大,使簧片发热更加严重。另外,发热也会使导电体的接触表面发生强烈氧化,产生的电阻往往会比导体本身的电阻大很多(有的可以达到几十倍甚至更大)的氧化铜,大大增加了电阻的接触面积,使接触处的发热量剧增,并形成恶性循环,导致电柜接线端子与导体接触处松动、变形,严重时甚至会出现熔化现象。
通过研究发现,导体表面积、电流以及本身电阻对金属导体在通电时升温有着一定的关系。其关系可以用公式Txu=Ixu2R·KS表达,其中,Txu表示导电体容许升温,Ixu表示导电体容许通过电流,R表示导电体的电阻,K表示导体散热系数,S表示导电体的表面积。从公式中可以看出,当增大导体的电阻接触电阻或减少其过流表面积时,导体会产生异常升温现象。

       (2)笼式弹簧端子发热烧损。

       笼式接线端子具有抗震性高、接线时间短的特点,加上其耐热、耐腐蚀的性能,被广泛运用在世界电气连接领域。然而笼式弹簧端子实际使用过程中也存在一些问题,端子烧损的故障也经常发生,主要现象是接线端子的烧损、熔化等。以下就笼式端子发热原因进行具体分析。

       a.压入接线端子导线长度不符合规定要求。

       笼式接线端子有着严格的压线长度要求,其对应的压接导线的截面积有具体的范围要求,比如型号为285-635的接线端子的允许压接导线面积为6-35mm2。因此,当导线过细时,由于压入导线的过长,加上导线与接触面积有绝缘层,造成导线的导电能力恶化,从而烧毁接线端子。比如在配电柜电源主线接线处,弹簧端子采用285-635,电源主线为35mm2的导线,就出现过类似情况,危险性极大。

       b.插入接线端子的导线剥线长度不符合要求。

       笼式弹簧端子对剥线的要求也比较严格。比如型号为281-681型的接线端子的导线剥线长度为9-10mm。剥线过短会使弹簧压接面积过小,容易造成明显的脱落。对于剥线,不仅要有丰富的操作经验,还必须配备专门的剥线工具,以固定剥线长度。

       c.对插入接线端子的导线截面积不符合要求。
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