电线连接点常发故障的原因与对策
时间：2020-05-26 08:04:01 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：对于中等职业学校的电工专业来说，线路的连接是学生必须掌握的一项基本技能，而在线路连接中，连接点的处理是最关键的问题之一。本文主要针对电线（电缆）接头故障问题进行综合分析，根据故障原因提出改进和防范的对策。
关键词：电线连接点；故障；对策
对于供电网路来说，交联电线（电缆）接头的好坏非常重要，它直接关系到供电网络的安全。在线路的实际运行过程中，电线（电缆）接头是与其线路长期等效使用的，电路故障的大部分问题往往都出在接头上。现在的供电线路要求电流密度大，载流能力强，因此对电线（电缆）接头的质量要求就更为严格。特别是输配电电线（电缆），电路中的各种接头在运行中要经受很大的热应力和短路电流等因素的影响，要求电气的配备条件越来越高，电线（电缆）接头非常关键。从输电线路来说，电线（电缆）交联部分的附件并不是附属的或次要的，它与电线（电缆）是同等重要，是线路中必不可少的组成部分，是与安全运行密切相关的关键环节。
一、电线（电缆）交联接头的故障原因
笔者这里结合电路的实际和教学需要分析电线（电缆）交联接头故障原因。
在实际电路中，由于电线（电缆）接头的种类、规格、形式、质量的不同，再加上在施工过程中技术人员的水平高低等因素的影响，电路就出现各种不同的故障现象。还有，电线（电缆）接头运行方式和环境的不同，也使得电线（电缆）交联接头发生故障的原因不相同。在高温下运行的电线（电缆），对电线（电缆）接头的要求就更高，其接头发热问题就显得更为突出。如果接触电阻过大升温快，在发热大于散热的情况下，接头处的氧化膜迅速加厚，而氧化膜加厚又使接触电阻增大，升温更快。在这种恶性循环的情况下，接头处的绝缘层很快遭到破坏，形成相间短路，严重的会引起设备爆炸。由此可见，接触电阻增大、接头发热是造成电缆故障的主要原因。造成接触电阻增大的原因有以下几点：
1.操作技术不过硬。操作技术是一个施工工艺水平问题，由于施工人员的技术水平不行，在电线（电缆）接头时没有按照规程操作，使接头处的表面处理不好、接触面积没有达到要求的面积、或接头处松动等等。在学生实习时一定要强调操作规程，一丁点都不能马虎，尤其是10毫米以上的多股电缆线的接头，更是要做到精益求精。
2.导线或连接金具的接触面处理不好。导线的连接管或接线端子，在生产、运输、保管的的过程中难免出现管体内壁有毛刺、杂质和氧化层，这些都会影响导体连接的质量。尤其是是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化膜，使铝导体的连接要比铜导体的连接增加不少难度，工艺技术的要求也要高得多。不严格按工艺要求操作，就会造成连接处达不到规定的电气和机械强度。实际运行证明，当压接金具与导线的接触表面愈清洁，在接头温度升高时，所产生的氧化膜就愈薄，接触电阻Rt就愈小。
3.接头处导体有损伤。高质量的电线（电缆）绝缘层强度较大，剥出接线头比较困难，用电工刀环剥环切难以完成的情况下，有时就用钢锯环切，稍微掌握不好就导致导线损伤。在线芯弯曲和压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，压接完毕不易发现，因截面减小而引起发热严重。
4.接头处线芯没有完全到位。电线（电缆）的接头的绝缘剥切长度要适量，一般的要求接头的绝缘剥切长度是压接金具孔深加5mm，而有的零件孔深不标准，易造成剥切长度不够，或因压接时串位使导线端部形成空隙，仅靠金具壁厚导通，致使接触电阻Rt增大，发热量增加。
5.接头处压力不够。在电线（电缆）接头工艺及标准图中一般只提到连接时每端的压坑数量，并没有提到压接深度和压接面积。如果施工人员只是按要求压够压坑数量，效果如何无法得到保障。对于电线（电缆）压力连接不论是哪种形式，其接头电阻主要是接触电阻，而接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有关。
6.连接金具空隙大。在目前情况下电线（电缆）的接头多数使用都的连接金具，从理论上来说圆型和扇型线芯的有效截面都是相同的，而在实际运行中比较来看，压接效果两者的相差很远。一般电线（电缆）导体是紧绞的圆型线芯，与金具内径有一个空隙，压接后达不到足够的压缩力。接触电阻Rt与施加压力成反比，因此将导致Rt增大。
7.接头处接触截面不足。以1.5mm2的铜芯导线和10mm2铝芯电缆为例，在环境温度为35℃时，1.5mm2的铜芯导线接头一般不用连接金具，双边环绕不得少于5圈；10mm2铝芯电缆接头处一般都用连接金具，用连接金具一定要使导线与金具充分接触，使其有足够的接触面。截面不足将是电线（电缆）接头发热严重的一个重要原因。
8.接头处散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头，不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚，而且外壳内还注有混合物，就是最小型式的热缩接头，其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多，这样无论何种型式的接头均存在散热难度。现行各种接头的绝缘材料耐热性能较差，J-20橡胶自粘带正常工作温度不超过75℃；J-30也才达90℃；热缩材料的使用条件为-50～100℃。当电线（电缆）在正常负荷运行时，接头内部的温度可达100℃；当电缆满负荷时，电缆芯线温度达到90℃，接头温度会达140℃左右，当温度再升高时，接头处的氧化膜加厚，接触电阻Rt随之加大，在一定通电时间的作用下，接头的绝缘材料碳化为非绝缘物，导致故障发生。
二、改进与防范对策
从以上故障发生的可能原因分析，其关键的是降低接触电阻Rt这一因素。因此，在学生实习过程中首先要告诉他们，主要从以下几方面来提高接头质量。
1.选用优质附件。电线（电缆）附件的选取一定要质量可靠、能适应所使用的环境和条件的。对假冒伪劣产品必须坚决抵制，对新技术、新工艺、新产品应重点试验，不断总结提高，逐年逐步推广应用。
2.运用合格的连接金具。连接金具要采用材质优良、规格、截面符合要求，能安全可靠运行的。对于接线端子，应尽可能选用堵油型，因为这种端子一般截面较大，能减小发热，而且还能有效的解决防潮密封。连接管应采用紫铜棒或1＃铝车制加工，规格尺寸应同交联电缆线芯直径配合为好。
3.使用大吨位的压接机具。选用压接吨位大、模具吻合好、压坑面积足、压接效果能满足技术要求的压接机具。做好压接前的截面处理，并涂敷导电膏。
三、对于实习教学的几点建议
为了搞好电工实习教学，笔者认为主要注重一下几个方面。
1.注重实习前的操作演示。古人说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”学生在每学完九周理论知识后，要到电工实训室实习相同的时间。我们应该把握住此时学生的心理：对一切都感到新鲜，陌生、好奇、都想动手摸一摸、做一做、试一试。这时，在教学中采用示范教学法引导可收到事半功倍的效果，如电笔的使用方法，电工刀剖导线的角度等等。实习指导老师讲解时，力求对每一样工具的使用做出正确的示范演示，让学生开始就养成良好的操作习惯。
2.设置故障加深学生对电路原理的理解。在电工实习过程中，学生往往会遇到各种问题完不成规定的课题，此时就通过带学生联系基础理论知识，分析原因，来排除故障，倡导学生能学以致用，所以，在实习教学中，只有做到教、练结合，特别是1.5mm2的铜芯导线和10mm2铝芯电缆的实习教学时要多提问、多设故障，使理论教学与技能训练互相渗透，相互协调，使学生在丰富的感性认识基础上发展到理性认识，才能获得最佳的教学效果。在这个过程中，既复习了基础理论知识，又解决在实际问题，让他们感受到成功的喜悦。
3．通过多媒体手段演示教学。利用多媒体制作逼真的模拟电工工艺操作过程，可以帮助学生摆脱这些工艺过程的认识障碍。例如：高压电缆敷设方式、线缆接头的制作工艺过程等。用课件简单模拟制作过程，将整个电缆接头（中间接头和终端接头）复杂的操作过程通过模拟分解操作予以完成，这样不仅将抽象的东西形象化、直观化了，虽然学生没有接触到实际电路，学生也易于接受，更重要的是提高了学生对“电工工艺”学习参与的主动性、积极性，所以适时的采用多媒体教学可提高实习教学效果。
总之，在实习教学过程中，教师应灵活的创设问题情境和活动情境，积极尝试应用“探究式课堂教学”，开放课堂，发掘自主探究潜能，激发学生学习知识的兴趣。并在教学过程中注意优化教学活动的策略、方法，把握好教学活动过程中的理论教学和实践环节的有机统一，灵活地选择教学方法，从而提高教学质量。
【参考文献】
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