[发明专利]一种铜铝设备线夹组及其装置方法的改进

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种铜铝设备线夹，尤其是它的构造及其装置方法的改进。

背景技术

目前，常用电气设备的出线端子有铜质和铝质分类，设备线夹用与母线引下线与电气设备(如变压器、断路器、互感器、隔离开关、穿墙套管等)的出线端子连接。而引出线多为铝绞线或钢芯铝绞线，故设备线夹分为铝设备线夹和铜铝过渡设备线夹两个系列。变电设备间铜的连接点采用铜连接，铝的连接点采用铝连接，铜铝接点之间要使用铜铝过渡设备线夹。

电力系统大量使用的是闪光焊、摩擦焊的110kV铜铝过渡设备线夹，闪光焊工艺已纳入国家标准，摩擦焊早已广泛用于240mm2以下导线的接线端子制造，载流量1000A以下的设备线夹就要采用钎焊工艺制造。闪光焊等工艺的产品在制造时对工艺参数要求极为严格，产品本身质量存在潜在的不稳定因素，铜铝焊接界面的质量容易受高温、震动疲劳、腐蚀等环境因素影响，而使机械强度降低。如盐雾、酸性气体侵蚀及恶劣气候均会造成产品表面老化，氧化程度不一致，造成产品断裂。

据资料介绍及调查，铜、铝(特别是铝)的焊接性能较差，即便是同种材料的焊接一般都要采取相应的辅助方法才能获得较好的强度，如铜焊需用焊粉，铝焊需采用隔离焊(如气体保护)。而铜铝设备线夹的过渡连接处是两种不同金属的焊接，其生产工艺若采用闪光焊或摩擦焊，其焊接口的机械强度在理想情况下只能达到两种母材中强度最低的铝的机械强度值。由于并不能使两种母材的接口在焊接时完全而充分地形成“熔池”，加之铝的熔点远低于铜，因此，其晶相组织达不到相互完全地“融解”，其微观结构不均匀，有些裂纹或裂缝甚至肉眼即可辨识，因而其接口的机械强度实际往往要大打折扣。再由于铜铝过渡部分的焊接截面积较窄小，因此，这种铜铝过渡设备线夹先天不足的客体条件就造成了铜铝过渡部分处的抗拉、抗弯机械强度不足的主要原因，设备线夹在安装和工作时既要承受导线拉力、也要承受剪力，就容易在铜铝过渡焊接处发生断裂；其次原因是一年四季暑去寒来，户外气候多变，使引线、设备线夹不断发生热胀冷缩，而铝和铜的膨胀系数不一样，客观上会恶化接口处的受力条件，在长期受到内外应力的作用下，设备线夹发生机械疲劳也会在焊接处发断裂；另外因接触不良，其接口界面电阻大，温升大，长期电流过载运行，高温发热产生了电化腐蚀，也容易导致产品断裂；此外，设备在运行操作中，工作力矩作用于接口造成应力集中，从而更容易造成线夹的疲劳断裂，由于铝合金的机械强度低于铜，因此一般表现为铝合金首先发生物理断裂。

铜铝过渡设备线夹发生断裂对电网的安全运行危害很大，轻则单台配变停电，重则整条线路单相接地、故障跳闸，造成A类电网事故、B类电网事故、甚至大面积停电事故，所以它是一个很容易被忽视的重大安全隐患，它关系到供电设备的安全可靠性、供电的可靠率，关系到地方经济和民生。

发明内容