[发明专利]大电流封闭铝母线金具端子现场修复装置及其修复方法

说明书

一种大电流封闭铝母线金具端子现场修复装置及其修复方法，包括惰性气体源、冷却装置、激光器、自动送粉器和电源，惰性气体源用于给激光熔覆头提供保护气体；冷却装置用于冷却激光器和激光熔覆头；激光器通过光纤连接到激光熔覆头上，激光器用于传输激光能量束到激光熔覆头；电源用于给激光器、自动送粉器和三轴运动机构提供电源。本发明解决了封闭母线金具端子无法现场修复，只能通过周期长的返厂修复的问题。

技术领域

本发明属于封闭母线金具修复装置领域，特别涉及一种大电流封闭铝母线金具端子现场修复装置及其修复方法。

背景技术

封闭母线是由外壳、导体、绝缘材料及有关附件组成的母线系统，主要包括防护屏蔽外壳、母线导体和支持绝缘子三部分。导体和外壳均采用铝管结构。广泛用于发电厂、变电所、工业和民用电源的引线。封闭母线通常分为多段，用于连接发电机、变压器、断路器等电力设备。在两段封闭母线之间，需要采用金具端子及金属软连接连通。

封闭母线导体和金具端子常采用导电性能较好、重量轻、价格较低的导电铝材料。金具端子与金属软连接的接触部位，有较高的接触电阻，在大电流条件下容易发热，造成设备过热损伤。为了提高导电效率，一般在金具端子表面镀有银层。由于镀银层结合强度有限，且发电机出口电流较大，在长期高温的运行环境中，镀银层与铝材之间会易出现局部起皮剥离的现象，这将导致金具端子发热持续加重，进一步加速镀银层与铝材的脱离，严重威胁发电机的安全稳定运行。

现有的技术无法在电站对封闭母线金具端子进行现场修复，只能将金具端子从封闭母线上切割下来，并运送到电镀厂家重新进行电镀，再运回电站现场，通过焊接的方式回装。此种方法的最大缺点就是耗时长。若故障发生在发电期，将导致电能无法输送至电网，而造成巨大的经济损失。

另外，由于在铝材表面进行电镀银比较困难，工艺质量不容易控制，修复后的金具端子仍然存在再次损坏的风险。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的大电流封闭铝母线金具端子现场修复装置及其修复方法，解决了封闭母线金具端子无法现场修复，只能通过周期长的返厂修复的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种大电流封闭铝母线金具端子现场修复装置及其修复方法，包括惰性气体源、冷却装置、激光器、自动送粉器和电源，惰性气体源用于给激光熔覆头提供保护气体；冷却装置用于冷却激光器和激光熔覆头；激光器通过光纤连接到激光熔覆头上，激光器用于传输激光能量束到激光熔覆头；电源用于给激光器、自动送粉器和三轴运动机构提供电源。

优选的方案中，所述的惰性气体源为惰性气体瓶，冷却装置为水冷机，电源为电气控制柜，惰性气体瓶通过保护气管连接到激光熔覆头上；惰性气体瓶通过送粉气管连接到自动送粉器上；水冷机通过激光器冷却水管连接到激光器上；激光器通过光纤连接到激光熔覆头上，激光器用于传输激光能量束到激光熔覆头；水冷机通过激光熔覆头冷却水管连接到激光熔覆头上；电气控制柜通过激光器控制电缆控制激光器输出激光能量束能量大小和开关；激光熔覆头安装在三轴运动机构上。

优选的方案中，所述的激光熔覆头包括熔覆喷嘴、激光熔覆头聚焦模块和激光熔覆头准直模块；激光熔覆头准直模块用于使光纤输送的激光光束进行扩束和准直，保证光束直径与激光熔覆头聚焦模块直径匹配；激光熔覆头聚焦模块用于使激光光束聚焦在金具端子表面，以熔化金具端子局部并形成熔池；熔覆喷嘴用于使金属银粉末流汇聚在金具端子工件表面被激光光束熔化后所形成的熔池中。

优选的方案中，所述的三轴运动机构包括三轴运动机构Z轴、三轴运动机构Y轴和三轴运动机构X轴；激光熔覆头通过激光熔覆头连接板安装在三轴运动机构Z轴上。