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銅鋁過渡接頭斷裂分析與改進?

回答:1  瀏覽:5256  提問時間:2012-7-11
銅鋁過渡接頭斷裂分析與改進
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  【中國幕墻網 10月15日 記者小靜】在電力系統中,需要消耗大量的導電材料,許多設備的接線端是銅材料,而架空導線多為鋁材料,因此用鋁材料制作的導線應用廣泛,如果兩者直接相連,接觸電阻會很大,當設備長期運行、過載或短路時,連接處會迅速升溫,熱量傳遞到電力設備上,SEO如變壓器,輕則發生燒毀觸頭、缺相運行造成停電事故,重則引起燒毀設備、引起設備爆炸、火災等。因此電力系統中一般使用經過特殊工藝處理焊接而成的銅鋁過渡接頭。盡管如此,但目前的工藝水平使得焊接處不可能完美無缺,只要有小小的縫隙,便有可能受空氣、水分等的入侵,發生氧化,使接觸電阻增加,運行過程發熱進一步加大氧化面的擴大,最終導致銅鋁過渡接頭發生強度下降而斷裂,如圖1所示。此外,接觸電阻的增加還會導致線路的短路電流減小,延長短路保護裝置的動作時間,或阻礙短路保護裝置的動作,大大威脅供電系統的安全性。在實際運行維護中,銅鋁過渡接頭的斷裂很普遍,特別是在污染重區,例如珠江三角洲的一些沿海城市,數量多時每月都有4~5次類似的搶修。如何防止銅鋁過渡接頭的氧化、SEO斷裂是當前急需解決的問題。

  1 銅鋁過渡接頭斷裂分析
  為了能從源頭上找到解決銅鋁過渡接頭斷裂的原因,電機殼必須對斷裂原因進行多方面的綜合分析,總結起來有以下幾大類。
  1.1 焊接工藝
  銅鋁焊接中,鋁銅電極電位差值大和焊接溫度過高易引起鋁的溶蝕,焊接時鋁銅相互擴散生成的脆性物質使接頭性能不穩定,降低了接頭強度耐腐蝕性。這些不利影響將直接導致運行中銅鋁過渡接頭的使用壽命縮短,加快了斷裂的進程。
  1.2 化學反應
  當銅、鋁兩種金屬的接觸面與空氣中的水分、二氧化碳和其他雜質作用下極易形成電解液,從而形成了以鋁為負極、銅為正極的電池,使鋁產生電化腐蝕,造成銅、鋁連接處的接觸電阻增大,導致發熱氧化,當達到一定程度時,焊面斷裂。
  1.3 膨脹系數
  銅與鋁的熱膨脹系數相差很大。鋁的熱膨脹系數比銅大36%左右,在過渡接頭發熱時會使銅材料受到擠壓,而在冷卻后不能完全復原。這樣,Google排名在長時間運行中經多次冷熱不均的長期溫差變化(例如通電與停電、大負荷與小負荷,冷熱天氣交替等)后,容易使接觸面處產生較大的間隙而影響接觸面積,造成接觸不良進而使接觸電阻增加。同時,連接處由于接觸松動而出現縫隙進入空氣,導致鋁導線氧化形成氧化鋁。盡管氧化鋁的氧化層很薄,但是它的電阻值很高,在連接處的接觸電阻大大增加,使連接部位容易發熱,加劇氧化,并使接頭的強度降低。
  1.4 外力影響 
  銅鋁過渡接頭的外力影響主要來自兩方面,一個是施工時的受力,另一個是日常運行中導線的牽引力。
  1.4.1 施工受力 
  目前銅鋁過渡接頭在實際施工時,是采用在鋁材料端壓接鋁線的方法進行連接,銅材料端采用螺栓直接緊固在接線柱上。如果施工時先固定銅材料端再進行鋁線壓接,壓接過程中產生的巨大外力,極易使銅鋁連接處的焊面出現空隙,盡管這個微小的空隙可能為肉眼不能觀察,但對銅鋁過渡接頭的正常運行埋下嚴重的隱患。

  2 銅鋁過渡接頭的改進分析中發現,攪拌機在應用銅鋁過渡接頭的施工過程中,如果不注意銅鋁過渡接頭的連接順序,或者不規范施工,極容易使得銅鋁過渡接頭焊面的損傷,造成安全隱患,在長期的運行中,該隱患會不停地放大,形成惡性循環,最終導致銅鋁接頭的斷裂。為此應嚴格規范施工流程。具體操作中應嚴格做好以下幾方面: ·選擇合適型號的銅鋁過渡接頭;  ·測量銅鋁過渡接頭電阻,確保電阻值滿足標準;·將鋁材料端套入鋁線,用壓線鉗進行壓接。壓接時懸空銅鋁過渡接頭,不能對周圍物體有任何的碰撞,避免外力的影響;·確認壓接好鋁線端后,將銅鋁過渡接頭的銅材料端套入接線柱,在緊固螺栓的過程中,用手固定銅鋁過渡接頭,避免銅鋁過渡接頭因旋轉受力。【完】
回答時間:2012-7-11

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