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1、10kV 配电网铜铝过渡线夹断裂原因及处理对策摘要：伴随人们对供电可靠性标准的逐步提升，此时就要进一步提高 10kV 配电网一次设施的运作稳定性，由此满足电网的运作需求。基于此，本文将进一 步分析10kV配电网铜铝过渡线夹断裂的重要因素，针对上述难题，提出针对性 的对策建议，希望能够给同行带来一定的参考价值。关键词：10kV配电网；铜铝过渡线夹；断裂；原因；处理措施1 引言10kV配电网架空线一般采取钢芯铝绞线，而柱上开关桩头通常属于铜材质， 铜铝两类材质的连接位置也会采取线夹予以过渡。考虑到铜以及铝化学活性、导 电能力等层面存在差异性，此时铜铝过渡位置也极易遭到氧化或者侵蚀，如此一 来就很容
2、易进一步出现断裂，造成系统缺相运作，从而威胁到老百姓们的顺利用 电。根据有关运行资料表明，铜铝设施连接位置常常遭到断裂，这在一定程度上 影响着电网的顺利运作。所以，合理降低铜铝过渡线夹的故障出现率，能够大幅 度地提高配电网运作的稳定性。基于此，本文将进一步分析10kV配电网铜铝过 渡线夹断裂的基本原因，并针对关键要素，优化改进方法，希望能够给同行带来 一定的参考价值。2铜铝过渡线夹的失效形式2.1 宏观检查工作针对脱落的铜铝过渡设施线夹予以宏观检查，这一铜铝搭接焊线夹即采取钎 焊方式，把薄铜片焊接在铝板之上，在此之中，两相铜铝都能够全部脱离。铜铝 脱落焊接面比较陈旧、氧化问题严峻，局部方位还存
3、有一定的黄褐色铁锈印记， 铁锈就是稳固于螺栓锈蚀之后生成的杂质，伴随水分渗入至铜铝线夹间隙生成的 这就代表焊接面已经开裂了较长时间。在此之中，一相铜板没有全部掉落，通过 显微镜可以查看到C相线夹边缘出现了一定的裂纹问题，焊缝裂纹直径即26毫 米。通过体式显微镜下，可以看到铜铝线夹焊接面方位，而焊接钎焊层厚度大致 为 150 微米，铜板厚度大致是 0.9 毫米。2.2X 射线检测工作分析相关人员要针对铜板未掉落的设施线夹展开X射线检测，通过检测可以看到 铜铝线夹焊接面出现了一系列的气孔。根据有关电力金具通用技术条件的相 关要求，母线金具采取钎焊技术制造的铜铝过渡金具以及冷轧的铜铝过渡复合片 铜及
4、铝表层的复合规模不可以低于整体接触规模的七五成。参照X射线检测信息, 依据图像灰度，相关人员通过图像处置软件估算获取C相铜铝过渡复合片铜以及 铝表层的复合规模大致占据总体规模的六成，这一铜铝线夹焊接面复合规模并不 达标。而失效样品焊接面出现了较为显著性的气孔，针对出现气孔的样品，相关 人员顺着轴线切开，于体式显微镜之下，对线夹AA剖面展开核查，一旦看到焊 接面边缘出现较为严峻的气孔问题，铜铝结合面边测就会出现大约为1.5毫米的 裂缝。2.3 扫描电镜及能谱检测工作分析相关人员要对样品提供扫描电镜及能谱解析，其颜色较为显著的就是铝板。 根据能谱分析不难看出，焊接层焊料包括锡、铅等等在锡铅焊料之中
5、，和母材出 现相互效用的成分即为锌，且伴随锌含量的上升，此时就会提升焊料和母材的湿 润程度。能谱检测结果并不会出现不良症状，而能谱分析结果与锡铅钎料具有一 定的相似性，而这一型钎料的实际电阻率相对很小，其常常被应用至电气及电子 领域之中。2lOkV 配电网铜铝过渡线夹断裂原因分析根据经验分析，铜铝过渡线夹常常会出现断裂问题，这是引发配电网故障的 关键性因素。为了可以从根本上处理好铜铝线夹过渡处断裂现象，此时就要求全 面地分析出现断裂的原因，具体内容如下。2.1 化学活性差异因素在铜铝过渡线夹内，考虑到铜与铝间在化学活性上具有明显的不同，一旦接 触面和空气内水分、二氧化碳以及其他物质构成一定的电
6、解液时，此时就会逐渐 形成以铝为负极、铜为正极的电池，让铝出现较为严峻的电化学腐蚀问题，从而 相应地提升连接处接触电阻。2.2 膨胀系数差异因素铜与铝的膨胀系数具有很大的差异性，较之于铜，其铝的热膨胀系数超出 36%，接头位置发热的情况下，铜材质会遭到压缩，同时挤压在冷却之后很难恢 复原样。在长期运作之后，该反复挤压就会使得接触面出现较大缝隙而影响到接 触面积，导致接触电阻不断上升，加剧氧化程度，从而降低接头强度。2.3 施工工艺问题因为受到安装位置因素上的约束，此时一些铜铝过渡线夹要具备一定角度， 而当下线夹多属于平板线夹，投运之后铜铝焊接面长时间受力，极易引发焊接面 断裂。2.4 产品质量
7、问题一些铜铝过渡线夹铜铝过渡位置的焊接方式不合理，再加上焊接技术较差， 铜铝接触规模较小，同时还出现了接触面虚焊、未焊透等状况，使得铜铝极易发 热，或者一旦受力就以及断开。2.5 设备选型不对部分铜铝过渡线夹通用性不强，有些采用非标物资，经常会出现线夹钻孔过 小不能使用，需要二次钻孔的情况。二次钻孔对线夹造成伤害，使得铜铝结合处 密实度下降，导致线夹断裂。2.6 安装施工不合理在安装线夹过程中，材料管理者为了确保备料合理，此时就要预备同一型号 的线夹，绝大多数线夹都属于平板，或者弯度相对较小，不超过 30 度。线夹承 受较大弯矩的情况下，极易在铜铝接合位置出现断裂。因为铜铝过渡线夹属于常 见型
8、金具，许多线夹在出厂的过程中并未钻孔，要在作业期间，根据实际情况进 行现场钻孔。在钻孔期间，如果加工工艺不合理，那么就会给线夹引发损害。倘 若对手电钻或台钻钻孔遗存的毛刺处置不合理，线夹接触电阻就会上升，接头会 发热引发线夹断裂。除此之外，一些安装工作者的岗位意识不够，把受损的线夹 装配至线路之上，线夹不稳定运作还极易烧毁线夹。针对出现断裂的铜铝过渡线 夹安装方位予以分析，室外线夹问题多出现在室内线夹。装配于真空断路器上的 线夹故障屡屡发生，而为装配至隔离开关、熔断设施以及避雷设施上的线夹不会 受损。值得注意的是，断路设施在运作过程中操作不当，震动明显，极易导致线 夹连接部位接口裂开。在检修线
9、路过程中，隔离开关常悬至接地线，线夹受力明 显；而避雷设施在运作过程中的电流较少，同时也不会出现不良振动。2.7 巡视不到位通常来说，铜铝过渡线夹断裂并不是突然发生的，而是受到多方面因素影响 的，在日常线路巡视过程中，倘若相关人员不合理检测对接头发热问题，那么无 法及时发现隐患，最终诱发一系列故障。310kV 配电网铜铝过渡线夹的改进方案针对上文有关 10kV 配电网铜铝过渡线夹断裂因素，对此笔者提出了如下铜 铝过渡线夹改进措施，具体内容如下。3.1 拓宽铜铝结合规模铜铝结合规模的大小在很大程度上影响着铜铝过渡处是否出现断裂问题。如 下图 1 所示。笔者所提供的铜铝过渡线夹过渡面位于连接板位置
10、，而根据有关资 料显示，连接板从厚度上划分成两种，一种即为铜材质，一种即为铝材质，铜铝 结合规模就是整个连接板的实际规模。图1改进方案3.2 选取科学的焊接方式铜铝结合位置的边缘极易焊接，而结合面的中间位置却很难焊实。因为上述 线夹的铜铝结合规模较大，而中间位置极易出现虚焊的问题。而激光焊属于一种 将聚焦的激光束当作能源轰击焊件所生成的热量焊接手段，考虑到激光具备折射 聚焦等光学属性，这就导致激光焊极易被应用至微型零件以及可达性较差的焊接 位置。所以，利用激光焊焊接铜制连接板以及铝制连接板，可以使得铜铝接触规 模扩大，进一步减小接触电阻。3.3 提升线夹通用性，避免二次加工连接板上具有一系列长
11、孔以及圆孔，尺寸规模则依据普通开关桩头上孔径规 模安置。长孔以及圆孔的双孔组合在很大程度上提升了线夹的实用性，如此一来 就可以让线夹更易与各个种类的开关桩头联接。除此之外，在铝制线夹的上线爪 以及下线爪内侧，相关人员要进一步安置与铝导线形状相契合的内衬部，从而让 线爪更为高效的抓实铝导线，拓宽接触规模，减少接触电阻，如此一来就更加适 应于70至240mm2范畴中的铝导线。3.4 密封包裹，避免电化学腐蚀通常来说，空气内的水分、二氧化碳以及其他物质都极易造成铜铝过渡线夹 受到电化学侵蚀。相关人员把线夹和外界环境隔离开来，如此一来就能够减少电 化学侵蚀的影响，进一步延长线夹的使用周期。而环氧树脂收
12、缩性相对较强，稳 固便捷，针对铜铝结合面，利用环氧树脂进行包裹，能够有效地隔绝空气内的杂 物，确保线夹过渡位置的稳定性，大幅度提升线夹可靠性。5 结束语综上所述，针对 10kV 配电网，铜铝过渡线夹断裂是使其系统出现鼓胀的重 要因素，而在多方合力下会导致铜铝过渡线夹断裂。相关人员要仔细分析原因， 从而提出针对性的措施建议。本文进一步研究了影响铜铝过渡线夹断裂的多方面 因素，同时提出了一种线夹的有效实施方案。这一方案即进一步改进结构设计， 改善焊接形式，优化运作环境，如此一来就可以稳步提高 10kV 配电网铜铝过渡 线夹的安全稳定性，从而确保了 10kV 配电网的科学可靠，具备可观的应用价值。参考文献1 张金堂，张浩铜铝过渡设备线夹断裂的防范措施J.农村电工， 2016(010):22-22.2 周炜，顾建炜，史劲一起铜铝过渡设备线夹断裂事件分析J.电工技术: 理论与实践，2015(004):36-36.3 吴万利，张浩一起铜铝过渡设备线夹断裂事件分析J.电子世界， 2014(17):121-121.作者简介 ：穆林(1974-)男，汉族，本科，工程师，研究方向为配网运维。
10kV配电网铜铝过渡线夹断裂原因及处理对策
