电力线路与设备上的铜铝连接

电力线路与设备上的铜铝连接 电力线路与设备上的铜铝连接2011-04-28 13:32不管是铝电缆与铜电缆之间的连接还是铝电缆与电气设备之间的连接，铜铝连接一直是困扰用户的问题，正是因为铜铝连接没有很好的解决，导致铝电缆的应用受到了极大的制约。目前，国内最流行的铜铝连接是采用铜铝过渡端子或铜铝过渡设备线夹，它们不管采用摩擦焊还是纤焊方式，都是将铜铝两部分焊结在一起，铝的一端用于压接铝电缆，铜的一端或者铜的一面用于连接铜电缆或者电气设备，这种注定它们存在着先天不足。且不说我们(也包括发达国家)的铜铝焊接工艺无法达到完美无缺，就算焊接工艺能够过关，在安装、使用、维修等每一个环节中，焊接点或焊接面随时都有可能出现开裂、拉伤、压伤等现实: 1、焊接工艺 铜铝焊接中，铝铜电极电位差值大和焊接温度过高易引起铝的溶蚀，焊接时铝铜相互扩散生成的脆性物质使接头性能不稳定，降低了接头强度和耐腐蚀性。这些将直接影响铜铝过渡接头的使用寿命缩短，加快了断裂的进程。 2、化学反应 当铜、铝两种金属的接触面与空气中的水分、二氧化碳和其他杂质作用下极易形成电解液，从而形成了以铝为负极、铜为正极的电池，使铝产生电化腐蚀，造成铜、铝连接处的接触电阻增大，导致发热氧化，当达到一定程度时，焊面断裂。 3、膨胀系数 铜与铝的热膨胀系数相差很大。铝的热膨胀系数比铜大36%左右，这就决定了它们在通电发热时不能同幅度的膨胀，而在停电或检修状态下，又不能同幅度缩小，在长时间运行中经多次不均的变化后，铜铝接触面处必然会产生较大的间隙，造成接触不良进而使接触电阻增加。同时，连接处由于接触松动而出现缝隙进入空气，导致铝导线氧化形成氧化铝。尽管氧化铝的氧化层很薄， 但是它的电阻值很高，在连接处的接触电阻大大增加，使连接部位容易发热，加剧氧化，并最终烧断。 4、外力影响 铜铝过渡接头的外力影响主要来自两方面，一个是施工和检修时的受力，另一个是日常运行中导线的牵引力。目前铜铝过渡在安装和维修时，如果使用的是摩擦焊铜铝过渡连接产品，那么施工时通常是先固定铜材料端再进行铝线压接，压接过程中产生的巨大外力，极易使铜铝连接处的焊面出现空隙，尽管这个微小的空隙可能为肉眼不能观察，但对铜铝过渡接头的正常运行埋下严重的隐患。如果采用纤焊铜铝过渡连接，虽然情形会比摩擦焊要好，但是，由于是把铜片焊接在铝接头上面，而且是在螺栓孔这头，在与设备连接时，在螺栓的压力下，铜铝接触面同样会发生挤压并产生位移与形变，同样会出现缝线，时间久了，故障依然会出现。 简单地说，铜铝结合处，只要产生了小小的缝隙，接触电阻便会增加，而且，铜铝焊接处便有可能受空气、水分等的入侵，发生氧化，使接触电阻增加，运行过程发热进一步加大氧化面的扩大，最终导致铜铝过渡接头发生强度下降而断裂。在屋外和潮湿的场所中，不能将铝导体用螺栓与铜端头连接。当铜与铝的接触面间渗入含有溶解盐的水分，即电解液时，在电耦的作用下，会产生电解反应，铝被强烈电腐蚀。结果，触头很快遭到破坏，以致发热甚至可能造成重大事故。 其实，全球著名的电子企业--泰科电子在很多年以前，就已经创新性地解决了这个问题，只是该技术一直被应用在高端线路或者要求严格的地方。随着传统铜铝过渡连接方式的弊端越来越得到重视，电力线路上尤其是重要的电力线路或者重要的设备连接上，使用泰科电子创新性的铜铝连接必定成为发展趋势。 泰科机械接管就是泰科电力工程师针对这些出现的问题而巧妙解决发明的，它几乎解决了上述的所有难点。泰科机械接管本体采用高张力镀锡铝合金制造，螺栓采用特殊铝合金制造，良好的接触性，保障铜导体和铝导体的连接，几乎可以与各种类型的导体和材料配合使用，定力矩剪切头螺母保障良好的电气接触性能，可以利用套筒扳手方便的安装，采用预先工程设计，以便完美安 装在42KV的中压电缆上，已经通过IEC61238-1标准A级测试，良好的过流和放短时电流冲击能力。 上面是摩擦焊工艺的铜铝连接，下面是纤焊工艺的铜铝连接 泰科电子的铜铝连接，也叫"机械端子"，广泛应用与各类铜铝连接(包括设备连接)