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输电线路铜铝接头的危害与解决办法

Update: 2015-05-03 14:26:54  Clicks: 1613

      在企业或民用输电线路中常遇到铜排、铝排、铜铝线缆、接线端子之间相互电气连接问题,在这些连接中,只要是在连接处两端是铜铝两种不同材质,就会遇到铜铝接头问题。根据历史经验,铜铝连接如不采取一定措施,很容易在连接点发热、腐蚀、断开而出现供电线路断相,短路、停电等电气故障。
      下面以以铝排连接到空气开关端子为例分析铜铝接头易损的微观机制:铝排与铜质接线端子面螺栓连接时,只能有一小部分面积承受螺栓压力,叫有效接触面,它承受着工作电流导通任务,其余大部分面积处于微缝隙状态。螺栓压力加大,有效接触面增加,电流密度减小。在一定的工作电流和螺栓压力足够大的情况下,接触面电阻很小,连接界面电压降也很小,处于微缝隙状态接触面的电场强度微弱。但是如果螺栓压力不够大或工作电流增加,都会导致连接界面电压降增加,至使处于微缝隙状态的接触面电场强度增加,当电场强度增加到一定程度时,在微缝隙空间将产生空间放电现象,即出现微弧小火花。如果界面两边是同种金属,小火花会溶合两侧金属会增加有效接触面,使火花自然熄灭。如果界面两边是熔点不同的铜铝金属,铝熔化了但铜不会熔化,也就不会熔合,且铝在火花中极易氧化,生成的氧化铝电阻率又极高,小火花使有效接触面减小,这将引发一个恶性循环过程的开始:小火花使有效接触面减小、接触面电压降增加、缝隙接触面电场强度增加、小火花变较大火花、有效接触面加速减小,这一循环过程直到连接点铝排融化断开结束。
      上述分析铝排连接到铜端子的情况,铝线和铜线连接也是一样外观看起来接头缠绕的又多又紧,实际微观上接触面只是点点线线接触。概括为铜铝接头容易损坏的原因是铝金属熔点比铜低,当接触不良时放电火花不能熔合接触面,铝又易氧化产生恶性循环加速接头断开。

      要想铜铝接头像同种材质接头一样牢固不断,可以采取以下几种措施:
1.铝线接铜质端子时(例如铝电缆接到空气开关上):需用采用铜铝过渡接线端子(线鼻子),这种铜铝过渡端子,铜铝金属是铸造结合,接触面是分子间隙,不会有铜铝接头的弊病。 2.铝线接铜线:用铜铝过渡接线管。 3.铜线接铝排:采用铜管铝头铜铝过渡接线端子,但因这种端子用量小,市场不易买到,笔者实践中采取的方法是,在接头处的铝排上先用多个螺栓压接一块铜排。在铜排侧接铜线端子即可,只要接触面充分大也是可解决铜铝接头问题的。 4.铝排接铜排:要比普通同种金属叠交长度增加两倍以上,并多加螺栓压实。
5.铝排接到空气开关上:先在空气开关上接出一段铜排,再按第4条做。
6.在铝排接头处上涂少量白凡士林可减轻铝排腐蚀。