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摘 要 电气一次设备发热是供电部门一直致力要解决的难题，采用液压型设备线夹可很好地解决设备线夹与导线连接部位发热问题，但其他部位发热目前没有较好的解决办法，本文从钢材与铜、铝的力学性能及热学性能的差别进行分析，并提出了相关建议。
关键词 一次设备；发热；安装工艺；蝶形弹簧垫圈
中图分类号：TM411 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0206-01
提高电网运行可靠性是供电企业的的重要职责，目前，电气一次设备发热已成为设备停运检修的重要影响因素，特别是在迎峰度夏、迎峰度冬期间尤为严重。
发热分为电流型、电压型、综合型发热，根据统计，赣西供电公司绝大部分一次设备发热为电流型发热，负荷变化、气候变化、材料及安装质量不良等导致连接部位螺栓松动是电气一次设备电流型发热的最主要原因。
针对此种情况，赣西供电公司近几年来大量采用液压型设备线夹，减少螺栓的用量，解决了设备线夹与导线连接处发热的问题，但设备线夹与设备连接部位发热还未找到较好的办法，也曾采用国内厂商生产的防松动螺栓，但没有取得明显的效果，下面我们从以下几个方面对螺栓松动原因进行分析。
1 金属材料的力学性能
金属材料承受拉力时，会产生以下变形：
曲线分为四阶段：
1）阶段I（oab）——弹性变形阶段
a：Pp
b：Pe（不产生永久变形的最大抗力）
oa段：△L∝P直线阶段
ab段：极微量塑性变形（0.001--0.005%）
2）阶段II（bcd）段——屈服变形
c：屈服点Ps
3）阶段III（dB）段——均匀塑性变形阶段
B：Pb材料所能承受的最大载荷
4）阶段IV（BK） 段——局部集中塑性变形
2 金属材料的热学性能
螺栓常用材质为钢，一次设备接线板及设备线夹常用材质为铝，部分一次设备接线板采用了铜质材料，铜铝的温度膨胀系数比钢大，在高温及大电流的影响下，铝质材料膨胀比钢大而且快，有可能使螺栓承受很大的拉力，弹簧瓦斯能起到一定的缓冲作用，但在安装螺栓时由于担心螺栓松动，一般会将弹簧瓦斯压平，导致弹簧瓦斯的作用大为降低。
常用铝制设备线夹厚度为1.2 cm，其线胀系数为23.60×10-6 mm/mm·℃，按环境温度20℃时安装，夏天设备线夹温度可升至70℃左右，拉伸了12×23.60×10-6×（70-20）=0.01416 mm。
一次设备接线板厚度一般为1.5 cm，其线胀系数为17×
10-6 mm/mm·℃，按环境温度20℃时安装，夏天接线板温度可升至70℃左右，铜质接线板拉伸了15×17×10-6×（70-20）=0.01275 mm，铝质接线板拉伸了15×23.60×10-6×（70-20）=0.0177 mm。
钢制螺栓的线胀系数为12.90×10-6 mm/mm·℃，按环境温度20℃时安装，夏天螺栓温度可升至70℃左右，其有效部分为2.7 cm，拉伸了27×12.90×10-6×（70-20）=0.01742 mm。
如果是铜制一次设备接线板，螺栓拉伸长度比接线板小0.00949 mm，拉伸度为0.00949/2.7=0.35%，螺栓会承受一定的拉力。
如果是铝制一次设备接线板，螺栓拉伸长度比接线板小0.01444 mm，拉伸度为0.01444/2.7=0.53%，则螺栓所承受的拉力会更大。
3 结论
由此可以看出，螺栓变形量0.53%或0.35%，均大大超出了ab段：极微量塑性变形（0.001-0.005%），如果螺栓质量不好，将产生永久性变形，如果螺栓质量很好，则铝板将有可能在垫圈处向内产生轻微的凹陷。
由于热胀冷缩的长期作用，会使得螺栓慢慢变松。
针对以上情况，建议采取以下措施来降低螺栓松动的概率：
1）采用正规厂家生产的优质螺栓。
2）由于铝板的硬度较小，一定要使用面积较大的平垫，以此降低铝板所承受的压强。
3）采用碟形弹簧垫圈，与普通弹簧垫圈相比，碟形弹簧垫圈是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈，其特
点是：
①刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要求小的场合。
②具有变刚度特性，这种弹簧具有很广范围的非线性特性。
③用同样的碟形弹簧采用不同的组合方式，能使弹簧特性在很大范围内变化。可采用对合、叠合的组合方式，也可采用复合不同厚度，不同片数等的组合方式。
4）安装时不能将螺栓拧死，以免使弹簧垫圈失去作用。
参考文献
[1]王来堂.变电站电气一次设备发热原因及处理措施[J]. 青海电力，2013（02）：22-24.
[2]梁光.浅析电气一次设备过热原因和对策[J].科技创新与应用，2014（21）：173.
[3]铁军.电气一次设备过热原因分析和对策[J].黑龙江科技信息，2012（35）：69.
[4]李俊.变电站电气一次设备产生过热问题的成因与对策[J].广东科技，2012（15）：67-68.
[5]苏洋.浅谈变电站电气一次设备产生过热问题成因及对策[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（09）：315-316.
[6]姜宏艳.变电站电气一次设备产生过热问题原因及解决措施[J].科技创新与应用，2012（29）：168.
作者简介
莫小灵（1978-），女，汉族，江西九江人，讲师，本科，研究方向：电子与通信工程。
关键词 一次设备；发热；安装工艺；蝶形弹簧垫圈
中图分类号：TM411 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0206-01
提高电网运行可靠性是供电企业的的重要职责，目前，电气一次设备发热已成为设备停运检修的重要影响因素，特别是在迎峰度夏、迎峰度冬期间尤为严重。
发热分为电流型、电压型、综合型发热，根据统计，赣西供电公司绝大部分一次设备发热为电流型发热，负荷变化、气候变化、材料及安装质量不良等导致连接部位螺栓松动是电气一次设备电流型发热的最主要原因。
针对此种情况，赣西供电公司近几年来大量采用液压型设备线夹，减少螺栓的用量，解决了设备线夹与导线连接处发热的问题，但设备线夹与设备连接部位发热还未找到较好的办法，也曾采用国内厂商生产的防松动螺栓，但没有取得明显的效果，下面我们从以下几个方面对螺栓松动原因进行分析。
1 金属材料的力学性能
金属材料承受拉力时，会产生以下变形：
曲线分为四阶段：
1）阶段I（oab）——弹性变形阶段
a：Pp
b：Pe（不产生永久变形的最大抗力）
oa段：△L∝P直线阶段
ab段：极微量塑性变形（0.001--0.005%）
2）阶段II（bcd）段——屈服变形
c：屈服点Ps
3）阶段III（dB）段——均匀塑性变形阶段
B：Pb材料所能承受的最大载荷
4）阶段IV（BK） 段——局部集中塑性变形
2 金属材料的热学性能
螺栓常用材质为钢，一次设备接线板及设备线夹常用材质为铝，部分一次设备接线板采用了铜质材料，铜铝的温度膨胀系数比钢大，在高温及大电流的影响下，铝质材料膨胀比钢大而且快，有可能使螺栓承受很大的拉力，弹簧瓦斯能起到一定的缓冲作用，但在安装螺栓时由于担心螺栓松动，一般会将弹簧瓦斯压平，导致弹簧瓦斯的作用大为降低。
常用铝制设备线夹厚度为1.2 cm，其线胀系数为23.60×10-6 mm/mm·℃，按环境温度20℃时安装，夏天设备线夹温度可升至70℃左右，拉伸了12×23.60×10-6×（70-20）=0.01416 mm。
一次设备接线板厚度一般为1.5 cm，其线胀系数为17×
10-6 mm/mm·℃，按环境温度20℃时安装，夏天接线板温度可升至70℃左右，铜质接线板拉伸了15×17×10-6×（70-20）=0.01275 mm，铝质接线板拉伸了15×23.60×10-6×（70-20）=0.0177 mm。
钢制螺栓的线胀系数为12.90×10-6 mm/mm·℃，按环境温度20℃时安装，夏天螺栓温度可升至70℃左右，其有效部分为2.7 cm，拉伸了27×12.90×10-6×（70-20）=0.01742 mm。
如果是铜制一次设备接线板，螺栓拉伸长度比接线板小0.00949 mm，拉伸度为0.00949/2.7=0.35%，螺栓会承受一定的拉力。
如果是铝制一次设备接线板，螺栓拉伸长度比接线板小0.01444 mm，拉伸度为0.01444/2.7=0.53%，则螺栓所承受的拉力会更大。
3 结论
由此可以看出，螺栓变形量0.53%或0.35%，均大大超出了ab段：极微量塑性变形（0.001-0.005%），如果螺栓质量不好，将产生永久性变形，如果螺栓质量很好，则铝板将有可能在垫圈处向内产生轻微的凹陷。
由于热胀冷缩的长期作用，会使得螺栓慢慢变松。
针对以上情况，建议采取以下措施来降低螺栓松动的概率：
1）采用正规厂家生产的优质螺栓。
2）由于铝板的硬度较小，一定要使用面积较大的平垫，以此降低铝板所承受的压强。
3）采用碟形弹簧垫圈，与普通弹簧垫圈相比，碟形弹簧垫圈是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈，其特
点是：
①刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要求小的场合。
②具有变刚度特性，这种弹簧具有很广范围的非线性特性。
③用同样的碟形弹簧采用不同的组合方式，能使弹簧特性在很大范围内变化。可采用对合、叠合的组合方式，也可采用复合不同厚度，不同片数等的组合方式。
4）安装时不能将螺栓拧死，以免使弹簧垫圈失去作用。
参考文献
[1]王来堂.变电站电气一次设备发热原因及处理措施[J]. 青海电力，2013（02）：22-24.
[2]梁光.浅析电气一次设备过热原因和对策[J].科技创新与应用，2014（21）：173.
[3]铁军.电气一次设备过热原因分析和对策[J].黑龙江科技信息，2012（35）：69.
[4]李俊.变电站电气一次设备产生过热问题的成因与对策[J].广东科技，2012（15）：67-68.
[5]苏洋.浅谈变电站电气一次设备产生过热问题成因及对策[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（09）：315-316.
[6]姜宏艳.变电站电气一次设备产生过热问题原因及解决措施[J].科技创新与应用，2012（29）：168.
作者简介
莫小灵（1978-），女，汉族，江西九江人，讲师，本科，研究方向：电子与通信工程。