低压线路铜铝导体连接处易烧毁的原因

　　电力线路的功能是传输和分配电能，农村和城市低压线路常用的导线有铜导线、铝导线、钢芯铝线、铜芯电缆、铝芯电缆等。随着电网的迅速发展，主干线路所带负荷越来越大，铜母线和铜芯电缆越来越受到青睐，这就不可避免地出现了铜、铝导体的频繁连接问题。当铜、铝导体连接部位出现接触电阻增大时，就会发热，产生高温，从而引发火灾。一、铜、铝导体连接处接触电阻增大的原因（1）当铜、铝导体直接连接时，由于铜、铝的弹性模量和热膨胀系数相差很大，铝的热膨胀系数比铜的热膨胀系数大36%左右，在运行中经多次冷热循环（通电与断电）后，会使铜导线受到挤压，而在冷却后不能完全复原。这样，经过多次反复之后使连接处松动，从而在接触点处产生较大的间隙，增大了接触电阻。（2）由于铝是3价元素，铜为2价元素，铝导线在空气中极易氧化而形成氧化铝。尽管氧化铝层很薄，只有3～6μm，但在空气中水分、二氧化碳和其他杂质的作用下，极易在这2种金属的接触面上形成电解液，从而形成以铝为负极、铜为正极的原电池，使铝产生电化腐蚀，造成铜、铝连接处的接触电阻增大。（3）当导线连接处因接触电阻增大发热，工作温度超过75℃且持续时间较长时，聚氯乙烯将会分解出氯化氢气体。这种气体也会对导体有腐蚀作用，从而加剧接触电阻的增大。（4）接触电阻的增大，使电路中的短路电流减小，从而延长短路保护装置的动作时间，或阻碍短路保护装置的动作，运行中就会引起温度升高。高温下腐蚀氧化就会加剧，产生恶性循环，使连接质量进一步恶化，最后导致接触处温度过高甚至会发生冒烟、烧毁等事故。二、防止铜、铝导体连接处发热的措施1。搭接面处理应符合相关规范要求《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》中明确规定：母线与母线、母线与分支线、母线与电气接线端子搭接时，其搭接面的处理应符合下列要求。（1）铜与铜：在室外，高温且潮湿或对母线有腐蚀气体的室外，必须搪锡；在干燥的室内可以直接连接。（2）铝与铝：直接连接。（3）铜与铝：在干燥的室内，铜导体应搪锡；室外或空气相对湿度接近100％的室内，应采用铜铝过渡板，铜端应搪锡。与此相应，铜电缆与铝电缆连接时可采用铜铝连接管，铜电缆和铝导线连接时可采用铜铝端子，铜端应搪锡等。以上规定，就是为了预防连接处金属的电化腐蚀，降低接头处的接触电阻，确保接头接触良好，减少接头发热。2。铜端表面搪锡实践证明，在金属的接触面上除去氧化层后，镀一层锡可以使接触电阻稳定。为什么要在铜端搪锡呢？这是因为：（1）铝导体由于在极短的时间内就氧化，无法手工搪锡；（2）在铜端搪锡后，铜、铝导体的搭接处主要是铝和锡接触，这两者间的电位差比铜与铝连接时的电位差小得多，有效地防止了连接处铝导体的电化腐蚀问题。3。采用铜铝过渡板或铜铝端子尽管在铜导体端搪锡，能缓解电化腐蚀的进程，但在特别潮湿、高温或有腐蚀性气体存在的地力，大量的水分容易进入接触面，仍会加速电化腐蚀作用。因此，在特别潮湿的室内，铜铝连接时应采用铜铝过渡板或铜铝端子。4。在接触面上涂导电膏为缓解金属的腐蚀和电化腐蚀，在母线与母线、母线与分支线、母线与电气接线端子迎接处的接触面和断路器的触头上，相同和不同金属导体连接处除去金属氧化层后，可在接触面上涂一层0.2mm厚的导电膏（电力复合脂），以降低连接处的接触电阻，减少接头发热。电力脂是金属粉末和有机油脂搅拌而成的一种糊状膏体。它的导电率不是很高，但它可以填补接触面处在显微镜下可观察到的大量空隙，使接触面由少量的点接触改为面接触，并在电磁场的作用下形成更多的导电隧道，即隧道效应。这样既极大地改善了接触面的导电性能，又油封了空气中的氧气、水分和杂质的浸入，从而使导体的连接点在长期的运行中能保持良好的导电性能，使接触电阻不会升高，保证电路的长期安全运行。