电器线路中的接触部件高温引发火灾的预防

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电器线路中的接触部件高温引发火灾的预防

摘要：电器线路中的接触部件是火灾高发部件，文章对接头、电源插座、接线端子等部件提出一些预防高温的简易方法，其中铜铝绞合接头隔绝空气、电源插座设置接闪器及超小接头加装散热器等理念，较为新颖独特。


关键词：防火


接触部件


预防措施


电气线路的接触部件,种类多、数量大、分布广，它是实现电流通断的重要部件，也是电气火灾的高发部件。其引发火灾的直接原因就是接触部件温度升高成了点火源。

1、导致接触部件高温的原因有如下几种：

1.1、接触部件发生了接触不良，即接触电阻过大的故障，当电流通过较大的接触电阻时，接触电阻上分配到了较大的电功率，从而产生了大量的热，使接触部件的温度升高。接触点间发生持续电弧，可以看成是接触不良的极端状态。


1.2、接触部件产生的热量不能及时的传递出去造成了接触部件的热量积累，温度升高。


1.3电气线路上发生短路、超负荷、漏电及供用电设备故障等现象引发了大电流，在接触部件上产生了大量的热，使接触部件温度升高。


2、根据以上原因预防接触部件高温的措施有：



2．1、减小接触电阻，保证接触质量，从源头上限制接触部件的高温。


2.1.1、最容易引发火灾的接触部件是接头，常见的接头有绞接、压接、焊接等。


由于绞接操作方便，不需要专用工具，不受施工条件限制，历来被普遍采用。尽管某些规范限制绞接接头的使用，但绞接接头仍然是现今接头中数量最多的。



降低绞接接头的接触电阻，最有效的方法就是增加绞合长度和绞合后麻箍缠绕的长度。麻箍缠绕的长度以往采用线径的10倍，若再增加长度，对降低接触电阻已无明显效果。但笔者认为麻箍缠绕的长度应增加到线径的20倍，虽然对减小接触电阻作用不大，但增加了接头的长期稳定性，接头体积的增加也改善了散热条件，增加了接头的热承载能力，减缓了接触质量劣化的速度。



近年来引进的导线联接器（俗称接线帽）对降低绞接接头的接触电阻和增加接头的长期稳定性是有益的。适合小线径的导线联接。只是目前应用不够广泛，需要加以推广。

铜线和铝线的绞接接头是火灾高发接头。它的接触电阻是铜与铜接头的几十倍，接头发热量较大，而且由于氧化和电解腐蚀作用使接头的接触质量快速劣化，不具有长期稳定性。目前截面大于6mm2的多股铜铝线的联接已广泛使用了铜铝过渡套管进行压接，这是彻底解决铜铝接头的方案。而小于6mm2的铜铝硬线联接仍然采用绞接方式。



这是由于单根硬铝线和硬铜线经压接后容易破坏原导线的机械强度，会在套管根部折断。



笔者认为把铜线和铝线分别进行自身麻箍缠绕，见图1-b，然后再用铜铝过渡套管进行压接，压接套管两端要保留2cm以上的麻箍段（见图1-c）这样即解决了小线线径硬铜线和硬铝线的铜铝过渡联接，又保证了导线原有的机械强度。



受条件限制不得不采用绞接的铜铝接头时，建议在绞接麻箍后涂以弹性较好的丁基强力胶。再用热缩套管加以封闭，使接头与空气隔绝，减缓电解腐蚀的速度。



焊接接头的接触电阻，可以做到等于甚至小于同等长度导线的电阻，而且具有长期稳定性，良好的焊接接头不会出现接触不良现象。锡焊是最普遍采用的方法，锡焊最容易出现的问题是虚焊，也称假焊，接头的氧化物或油污去除不彻底，就会使镀锡面积减小，尽管表面看去堆积了不少的焊锡，而实际的焊接面积不大。这种虚焊接头经不起大电流冲击，自身的机械强度也差，接触质量不具有长期稳定性。



多股软线的焊接，不宜采用酸性助焊剂，酸性助焊剂浸入多股软线后导线会严重腐蚀，使导线变细甚至断股，建议多股软线的焊接要采用中性助焊剂，如松香或松香酒精熔液。



压接接头有较好的机械强度和接触的稳定性，目前多用于较大截面多股导线的联接，其实也完全可以应用于较小截面导线的联接，甚至电热毯类电器的超小接头都应该采用这种压接方法，希望尽快开发生产适合各种线径的连接套管和压接工具。



2.1.2、接插件中电源插座与插头组成的接触部件是火灾高发部件。

它使用方便，社会拥有量大，然而市场所见插座，良莠不齐，劣质插座充斥市场，多年来未纳入管理监督范围，使此类火灾多发不断。提高插座的接触质量，要从设计和生产制造入手，侧重以下几个方面。

增加接触面积，对大容量的电源插座，必须使插头的插片能够与插座的簧片双面接触。保持插片与簧片之间的接触压力，这就要对簧片的材质严格选择，对冲压件的形状合理的设计，也可以考虑弹簧加压的方式增加接触压力。

尽量减小接触面的电侵蚀，电侵蚀多发生在插拔插头时，插片与簧片的最初接触部位，大容量的插座簧片上可以增加一个具有弹性的金属突起做为接闪装置，插头插入时插片与接闪装置能最先接触，插头拔出时，插片与接闪装置能最后分离，使电侵蚀发生在接闪装置上，保证了簧片正常接触部分不遭受电侵蚀。



插座与插头的生产要按功率等级分类，大量使用的小容量插座没有必要按大容量插座的标准生产，但要保证大功率用电器的插头不能插入小容量的插座。不同功率等级的插座要安装不同容量的保险装置，防止超负荷使用。



2.1.3、接线端子，包括端子排以及各类开关、用电器上的接线端子，它们多采用螺旋压紧的方法，将导线压接在端子上。



接线端子产生高温的主要原因是导线压接不紧，这种压接不紧现象的发生，有两种情况，一是施工接线时就没有旋紧，二是使用运行一段时间后压力自行变小，这种情况的发生随机性较大，事前不能预料。为了避免此类情况的发生。最好的办法就是运行一段时间后，将所有端子的螺丝重新拧紧一遍，这种工作以后还要定期进行，并把它定为例行巡检的必做项目。



2.2、改善接触部件的散热条件



散热条件对接触部件的温升影响很大。棚顶导线的接头如果埋藏在保温锯沫里，一旦发生接触不良，尽管用电器功率只有几十瓦，接头温度也可能高达几百度。木材加工或米面加工车间内的接触部件上往往积累很厚的粉尘，如不及时清理，也将使接触部件温升过高引发火灾。



接触部件的散热效果与体积大小有关，笔者通过实验绘制出一条体积——温升曲线，它表示接触部件上分配到的电功率不变时，体积越小温升值越高。电热毯类电器功率虽然不大，但接头的火灾危险性却很高，就是因为它们的接头体积太小，自身散热条件太差，造成接头的温升很高。超小接头要设法增加体积，甚至可以考虑加装散热器的方案。



2.3加强供用电管理，避免大电流故障的发生。短路、漏电、过电压、超负荷等故障都能引起大电流，持续的大电流通过接触部件时会产生高温。



为了避免大电流故障的发生，必须经常检查线路质量，发现隐患及时排除。安装过电流保护装置，并根据实际负载合理的选型和调整动作电流的整定值。



2.4经常检查接触部件的接触质量，趋于劣化的接触部件要及时更换。



衡量接触质量优劣的指标是接触电阻的大小，接触电阻在线测量比较麻烦，而且不同的负载接触电阻的允许值是不同的，所以测量接触电阻值并无实际意义。判断接触质量优劣的最简单方法就是测量接触部件的温升，温升值大小直接反映出接触质量的好坏，接触部件表面温度的测量可以用探针式热电偶做接触测量，也可以利用热辐射原理做非接触测量，还可以利用热像仪得到视频热像。如果发现某接触部件的温度异常升高就要及时处理，避免接触部件高温引发火灾。



接触部件高温引发火灾的预防是个综合治理过程，必须在技术、产品、应用、规范、管理等各个层面加以关注。

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