付萌
摘 要:本文介紹了變壓器引線冷壓焊接的各項要點。
關鍵詞:變壓器;引線;冷壓焊接
老式結構變壓器引線的連接通常采用磷銅焊接,即加熱融化磷銅焊條,利用凝固后的磷銅將待連接的引線連接固定。這種連接方式需在變壓器制造現場動火,而變壓器的絕緣材料如變壓器油、皺紋紙、紙板、導線夾等都屬于易燃物,現場動火易引發火災,且磷銅焊接對操作者的操作技能有很高的要求。在這種背景下,一種新型的冷壓焊接連接工藝正逐步得到應用。
1 冷壓焊接的原理
冷壓焊接就是通過電動液壓泵驅動一對壓模相對運動,使壓模對壓接端子進行擠壓,利用壓接端子的變形來壓緊固定住引線,從而達到引線連接的目的。帶有安裝孔的壓接端子在壓接后可使引線能與其他部位(銅管、銅排、套管、分接開關觸頭等)通過螺栓連接,長筒型壓接端子在壓接后可將兩引線對接起來。
2 冷壓焊接的設備及操作過程
冷壓焊接的設備主要有電動液壓泵、壓鉗及與其配套的壓模。電動液壓泵在滿足壓接壓力的前提下,應具有體積小、重量輕、便于攜帶的特點,應具有壓力整定開關,使液壓泵在施加壓接力達到整定值后,能夠自動泄壓,避免壓力過大,壓裂壓接端子。壓模的規格與其能夠壓接的導線截面積有關,在壓接前,必須選用與待壓接導線相配套的壓模,壓模的材料應具有高硬度和高耐磨性,避免壓接過程中變形,變形的壓模可使壓接端子產生飛邊、毛刺,形成放電尖角。
壓接之前,對于外包有絕緣紙或絕緣漆的待壓接引線,必須對壓接部位進行清理,去除絕緣紙或絕緣漆。對于裸銅導線表面氧化嚴重的,也應對氧化層進行打磨,使導線光亮,以保證壓接后導線接頭處的接觸電阻最小。
根據待壓接導線的截面積選擇合適規格的壓模和壓接端子,檢查壓模有無異物及變形受損,壓接端子是否符合圖紙,是否開裂及壁厚不均,是否有尖角毛刺。根據壓接端子的最大耐受壓力來整定液壓泵的出力上限。連接好液壓泵與壓鉗之間的高壓軟管,將壓模放置在壓鉗導槽內,將待壓接導線一端用斷線鉗剪整齊后插入壓接端子至端子限位處。
引線插入壓接端子后,當導線與壓接端子間空隙較大時,需要在縫隙之間增加添加線,以使壓接端子與導線在壓接后牢固接觸,但原線的面積應占導線總截面的60%以上,否則應選用低一級壓接端子,添加線應使用單根直徑Φ0.8~3.2㎜軟電纜。添加線對折后開口方向朝向壓接頭插入,要插到限位處,壓接頭外部添加線尺寸盡量小。為檢查壓接后導線是否從壓接端子內部竄出,需在導線與壓接端子齊平處用記號筆做好標記。將插入導線的壓接端子放入壓模凹槽內,調整壓接端子使待壓接部位位于壓模壓接范圍內,確認液壓管路連接牢靠后,按動液壓泵開關,液壓泵通過液壓油驅動壓鉗,壓鉗帶動壓模相對運動,通過兩瓣壓模的擠壓使壓接端子和導線壓緊(圖1)。液壓泵出力達到整定值后,自動泄壓,兩瓣壓模隨之分開,取下壓接端子。
冷壓接完成后,將添加線用尼龍榔頭整平,緊貼在原線上。對壓接好的壓接端子及引線進行檢查,確認導線無外竄,壓接端子沒有裂紋、飛邊。用手用力轉動壓接好的導線,導線與壓接端子之間應無松動,壓接完成后的狀態如下(圖2):若壓接不合格,必須剔除掉端子,重新進行壓接。
壓接完畢后,包扎絕緣,對于壓接端子凹坑處,需用皺紋紙填平后再包扎絕緣。110KV及以上電壓等級的引線,要求在壓接端子處包扎鋁箔或碳化皺紋紙并與引線可靠接觸,利用等電位對壓接端子進行電場屏蔽,防止發生放電故障。
3 注意事項
⑴液壓泵和壓鉗在搬運使用過程中要輕拿輕放,連結壓鉗和液壓泵的輸油高壓軟管不準折死彎,有壓力的情況下不準拆卸高壓軟管。注意保持快速接頭清潔,不要磕碰,否則容易產生漏油。⑵安裝模具時,要將陰、陽模嵌入定位模內,要特別注意陽模正確插入壓鉗活塞的凹部,如不正確安裝,會損壞模具和壓鉗。⑶如發現液壓泵壓力不足時,應增添專用液壓油。⑷對接線片式壓接端子壓接后用尼龍榔頭將伸出來的引線頭敲回壓接端子內部。⑸對線圈出頭原線根數較多的,壓接前將原線進行預圓,以便順利插入壓接端子。
4 冷壓焊接優點
⑴操作簡單:整個壓接過程只需要2人協同操作,壓接操作可在有限空間內完成,克服了電力變壓器焊線時操作空間狹窄的缺點。⑵生產成本低:冷壓接包含的設備只有電動液壓泵、液壓鉗和壓模,一次投資,可長期使用,無需額外費用。⑶安全隱患少:液壓泵與液壓鉗之間通過帶快速接頭的液壓軟管連接,在安全壓力下使用,接頭之間連接牢靠不易脫落,壓模使用時在壓鉗導槽內相對運動,不會崩出。液壓泵電源可靠接地后,不會存在觸電隱患。
冷壓焊接工藝方法,經過在多臺次產品上試用試驗,所加工的引線拉力試驗和接觸電阻測試均能滿足要求且性能穩定效果良好,在電力變壓器生產制造過程中將會得到越來越廣泛的應用。