一種新型銅鋁接線鼻子的研制與應用

余萬榮　郭建平　吳磊　況達　郭林　潘祖華　彭程

摘 要：銅鋁接線鼻子作為配網變壓器等設備銅質樁頭及線路鋁導線之間連接的主要配件，被廣泛使用于設備施工中，但傳統銅鋁接線鼻子在產品設計及焊接工藝上沒有全面考慮銅鋁兩種金屬通過焊接后，在通電運行發熱的狀態下，由于傳統銅鋁接線鼻子兩種金屬焊接面較小，在通電運行狀態下、特定工作溫度作用下，因兩種金屬具有不同的線性膨脹系數導致銅鋁接線鼻子屢屢發生焊面脫焊、斷裂。多年來，因銅鋁接線鼻子斷裂事故的頻繁發生，嚴重影響線路的供電正常運行，大大增加了維護人員的線路維護維修工作量。經過我局一線工作人員細心研究推演，潛心設計，從傳統銅鋁接線鼻子的不足之處入手，通過增大銅鋁焊接面積，結合兩種金屬的楔型鑲嵌焊接工藝的使用，通過工藝彌補了兩種金屬線性膨脹系數的不同導致的產品缺陷，徹底解決傳統銅鋁鼻子存在的產品設計問題，對于線路保暢通，減少線路事故次數和檢修，消除設備隱患，使用成本質優價廉的特點，具有積極的意義。

關鍵詞：兩種金屬點接觸變為面接觸；接觸可靠；使用壽命長；不易斷裂

中圖分類號：TM75 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）30-0034-02

Abstract： The copper-aluminum connection nose is widely used in the equipment construction as the main accessory of the connection between the copper pile head and the aluminum wire of the equipment such as the distribution network transformer and so on. However， the traditional Cu-Al connection nose has not been fully considered in the product design and welding process. After the welding of the two metals， the welding surface of the two kinds of metal is smaller than that of the traditional Cu-Al connection nose under the condition of heating during electrified operation. Under the condition of electrified operation and special working temperature， the disconnection and fracture of copper and aluminum connection noses often occur due to the different linear expansion coefficients of the two metals. For many years， the frequent occurrence of the broken nose accident of copper and aluminum wiring has seriously affected the normal operation of power supply of the line， and greatly increased the maintenance workload of the maintenance personnel. After careful study and deduction by the staff in the front line of our bureau， concentrated design， starting with the shortcomings of the traditional copper-aluminum connection nose， by increasing the copper-aluminum welding area， Based on the use of two kinds of metal wedge-shaped inlay welding technology， the product defects caused by the different linear expansion coefficients of the two metals are made up by the process， and the product design problems existing in the traditional copper and aluminum noses are thoroughly solved， so as to ensure the smooth flow of the lines， reduce the accident times and repair of the lines， and eliminate the hidden dangers of the equipment. The use of high quality and low cost features， has a positive significance.

Keywords： point contact of two metals into surface contact； reliable contact； long service life； not easy to break

1 研究背景

銅鋁鼻子常用于電纜末端與電器設備的連接和接續，其連接牢固可靠、安全，導線連接至變壓器時由于導線是鋁線，端子是銅制結構，因此需要使用到銅鋁鼻子使其連接良好，但現有的銅鋁鼻子的鋁制電纜連接頭與銅制固定端頭連接是點接觸，接觸面由于材質的差異容易斷裂，需時常檢修，費時費力，成本高。

2 主要研究內容

項目研究的目的是提供一種銅鋁鼻子，鋁制結構的電纜連接頭與銅制結構的固定端頭連接牢靠，不易斷裂，使用壽命長。

創新的目的是通過技術方案實現

銅鋁鼻子鋁端口連接和固定銅樁頭連接，圓柱段的另一端沿其長度方向設有內孔，固定端頭朝向設備連接頭端設有插孔，固定端頭上還設置有螺絲固定孔，插頭插于插孔中并固定，導線連接頭為鋁制結構，固定端頭為銅鋁結構。

進一步，所述插頭為兩個，對應的所述插孔為兩個。

進一步，所述插頭焊接于插孔中。

2.2 項目研究的效益

新型的銅鋁鼻子，因鋁制結構的導線連接頭與銅制結構的固定端頭是通過面接觸，接觸可靠，使用壽命長，不易斷裂，能減輕維護成本，結構簡單，使用方便。

其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，研究的目標和其他優點可以通過下面的說明來實現和獲得。

2.3 附圖說明

為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。

圖2為本實用新型結構示意圖。

2.4 具體實施方式

參照附圖，對研究的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本設計內容，而不是為了限制項目研究的保護范圍。

如圖1所示，銅鋁鼻子含鋁導線連接與固定端頭，導線固定于鋁園內孔中，銅設備以面接觸方式與固定設備銅端子接觸。固定銅端頭上還設置有螺絲連接于銅鋁鼻子銅接觸面上。銅鋁鼻子通過螺絲固定在設備的銅質上，導線連接頭為鋁制結構，固定端頭為銅制結構。

實用新型的銅鋁鼻子，因鋁制結構的導線連接頭與銅制結構的固定端頭是通過面連接，改變了原來的點接觸。

以上實施例僅用以說明本研究的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，對實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在研究的權利要求范圍當中。

3 產品測試和評估

項目科研人員，在積極響應國家有關企業生產與創新的精神指導下，針對銅鋁鼻子的安裝特點，研發的一種新型銅鋁接線鼻子為國家實用新型專利，有結構特殊，安裝簡便，適用性廣的特點，可以廣泛運用于配電設備銅鋁過渡連接。

產品試驗方法：

3.1 試驗人員

試驗人員研究銅鋁過渡鼻子裝置的圖紙、所用材料特性，針對其薄弱環節，確定試驗先后順序及試驗具體部位。由專用檢測設備進行功能試驗，在試驗操作范圍內進行銅鋁鼻子的相關應力功能試驗。

3.2 試驗樣品安裝

將開關樁頭和試驗用銅鋁鼻子按實際安裝要求安裝開關樁頭試驗架上，用以進行抗應力功能試驗。

3.3 試驗樣品的制備

用于作抗拉強度試驗的銅鋁鼻子應制備成1cm*10cm的長方形的小樣，至少5個。

3.4 外觀質量檢驗

銅鋁鼻子的主體應進行防銹蝕工藝處理，其主要表面應光滑，無滴瘤、斑點、起皮、漏涂、毛刺、銳邊等缺陷。

3.5 材料檢驗

用分辨率不低于0.1mm游標卡尺檢測鋼板厚度，用分辨率不低于5N的材料拉力試驗機檢測鋼板的抗拉強度，以上檢測均為5次，分別計算它們的算術平均值，計算結果應符合3.5條的要求。

3.6 結構檢驗

通過觀察和手動操作檢查，銅鋁鼻子的主體應由銅鋁材料構成，其規格應符合相關行業標準。

自2018年3月以來，在配電變壓器樁頭上試裝了由項目組研發、生產的銅鋁鼻子近350組，產品安裝的站點至今未發生斷裂的報告，取得了很好的保暢效果，有效杜絕了更大損失的出現。

4 結束語

隨著電網的不斷發展，配電設備樁頭銅鋁鼻子斷裂等故障導致的停電事故也逐年升高，對客戶生活生產產生影響，為保證電力設施能夠安全可靠運行，一種新型銅鋁鼻子擁有十分廣泛的應用前景。目前電力新型銅鋁鼻子正在開展推廣工作，獲得了用戶單位的充分肯定，原來的故障高發區事故率大大降低，保障了電力輸送暢通，減少了國有資產的流失，增加了企業的效益。

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