在企業(yè)或民用輸電線路中常遇到銅排、鋁排、銅鋁線纜、接線端子之間相互電氣連接問題，在這些連接中，只要是在連接處兩端是銅鋁兩種不同材質(zhì)，就會遇到銅鋁接頭問題。根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)，銅鋁連接如不采取一定措施，很容易在連接點(diǎn)發(fā)熱、腐蝕、斷開而出現(xiàn)供電線路斷相，短路、停電等電氣故障。
下面以以鋁排連接到空氣開關(guān)端子為例分析銅鋁接頭易損的微觀機(jī)制：鋁排與銅質(zhì)接線端子面螺栓連接時，只能有一小部分面積承受螺栓壓力，叫有效接觸面，它承受著工作電流導(dǎo)通任務(wù)，其余大部分面積處于微縫隙狀態(tài)。螺栓壓力加大，有效接觸面增加，電流密度減小。在一定的工作電流和螺栓壓力足夠大的情況下，接觸面電阻很小，連接界面電壓降也很小，處于微縫隙狀態(tài)接觸面的電場強(qiáng)度微弱。但是如果螺栓壓力不夠大或工作電流增加，都會導(dǎo)致連接界面電壓降增加，至使處于微縫隙狀態(tài)的接觸面電場強(qiáng)度增加，當(dāng)電場強(qiáng)度增加到一定程度時，在微縫隙空間將產(chǎn)生空間放電現(xiàn)象，即出現(xiàn)微弧小火花。如果界面兩邊是同種金屬，小火花會溶合兩側(cè)金屬會增加有效接觸面，使火花自然熄滅。如果界面兩邊是熔點(diǎn)不同的銅鋁金屬，鋁熔化了但銅不會熔化，也就不會熔合，且鋁在火花中易氧化，生成的氧化鋁電阻率又，小火花使有效接觸面減小，這將引發(fā)一個惡性循環(huán)過程的開始：小火花使有效接觸面減小-----接觸面電壓降增加----縫隙接觸面電場強(qiáng)度增加-----小火花變較大火花-----有效接觸面加速減小-----這一循環(huán)過程直到連接點(diǎn)鋁排融化斷開結(jié)束。
上述分析鋁排連接到銅端子的情況，鋁線和銅線連接也是一樣外觀看起來接頭纏繞的又多又緊，實(shí)際微觀上接觸面只是點(diǎn)點(diǎn)線線接觸。概括為銅鋁接頭容易損壞的原因是鋁金屬熔點(diǎn)比銅低，當(dāng)接觸不良時放電火花不能熔合接觸面，鋁又易氧化產(chǎn)生惡性循環(huán)加速接頭斷開。
要想銅鋁接頭像同種材質(zhì)接頭一樣牢固不斷，可以采取以下幾種措施：
1 鋁線接銅質(zhì)端子時(例如鋁電纜接到空氣開關(guān)上)：需用采用銅鋁過渡接線端子(線鼻子)，這種銅鋁過渡端子，銅鋁金屬是鑄造結(jié)合，接觸面是分子間隙，不會有銅鋁接頭的弊病。
2 鋁線接銅線：用銅鋁過渡接線管。
3 銅線接鋁排：采用銅管鋁頭銅鋁過渡接線端子，但因這種端子用量小，市場不易買到，筆者實(shí)踐中采取的方法是，在接頭處的鋁排上先用多個螺栓壓接一塊銅排。在銅排側(cè)接銅線端子即可，只要接觸面充分大也是可解決銅鋁接頭問題的。
4 鋁排接銅排：要比普通同種金屬疊交長度增加兩倍以上，并多加螺栓壓實(shí)。
5 鋁排接到空氣開關(guān)上：先在空氣開關(guān)上接出一段銅排，再按第4條做。
6 在鋁排接頭處上涂少量白凡士林可減輕鋁排腐蝕。
返回頂部