随着用户对供电可靠性要求的不断提高，需要进一步提升10kV配电网一次设备的运行稳定性，以满足电网的运行需求。文章详细分析10kV配电网铜铝过渡线夹断裂原因，针对问题所在，提出了一种新的铜铝过渡线夹设计，并从改进结构设计、优化焊接方法、改善运行环境等方面，具体论述了一种10kV配电网铜铝过渡线夹的改进方案。
0 引言
1?10kV配电网铜铝过渡线夹断裂原因
运行经验表明，铜铝过渡线夹经常发生断裂是导致配电网故障的重要因素。为了能从源头上解决铜铝线夹过渡处断裂问题，必须对发生断裂的原因进行全面分析，总结起来具体断裂原因有以下几类。
1.1化学活性差异
在铜铝过渡线夹中，由于铜和铝之间存在显著性的化学活性差异，当接触面与空气中的水分、二氧化碳和其他杂质作用形成电解液时，会形成以铝为负极、铜为正极的电池，使铝产生电化学腐蚀，进而导致连接处接触电阻增大，发生加剧，当达到一定程度时，铜铝接头焊接面处断裂。
1.2膨胀系数差异
铜和铝的膨胀系数差异很大，铝的热膨胀系数比铜大36%左右，接头处发热时铜材质会受到挤压，并且这种挤压在冷却后不能完全复原。在长时间运行后，这种反复挤压会使接触面产生较大的间隙而影响接触面积，造成接触电阻增大，加剧氧化，使接头强度降低。
1.3施工工艺问题
部分铜铝过渡线夹由于受到安装位置限制，需要有一定的角度，而现有线夹大多为平板线夹，投运后铜铝焊接面长期受力，容易造成焊接面断裂。
1.4产品质量问题
部分铜铝过渡线夹铜铝过渡处焊接方法不当，焊接工艺差，铜铝接触面积小，并且存在接触面虚焊、未焊透、未焊满等情况，造成铜铝接触面结合力小，发热或受力时容易断裂。
1.5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。
图1 改进方案
2?10kV配电网铜铝过渡线夹的改进方案
2.1增大铜铝结合面积
2.2选择合理的焊接方式
铜铝结合处的边缘比较容易焊接，而结合面的中间部位难以焊实。由于上述线夹的铜铝结合面积大，中间部位更容易虚焊。激光焊是一种以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。由于激光具有折射、聚焦等光学性质，使得激光焊非常适合于微型零件和可达性很差的部位的焊接。因此，通过激光焊将铜制连接板与铝制连接板紧密焊接在一起，铜铝接触面积大，接触电阻小。
2.3提高线夹通用性，减少二次加工
连接板上开有长孔和圆孔，尺寸大小根据常用开关桩头上孔径大小设置。长孔、圆孔的双孔组合提高了线夹的通用性，使得线夹更容易和不同型号的开关桩头连接。此外铝制线夹的上线爪和下线爪内侧设置与铝导线形状相匹配的内衬部使线爪紧密抓实铝导线，增加接触面积，降低接触电阻，能够适用于截面积为70~240mm2范围内的铝导线。
2.4密封包裹，减少电化学腐蚀
空气中的水分、二氧化碳和其他颗粒杂质是导致铜铝过渡线夹发生电化学腐蚀的主要原因。将线夹与外界环境隔绝可以有效降低这种电化学腐蚀，进而提高线夹使用寿命。环氧树脂收缩性强，固化方便，在铜铝结合面处采用环氧树脂包裹可以有效的隔绝空气中的杂物，保证线夹过渡处运行环境，提高线夹可靠性。
3?结语
参考文献
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[2] 陈习江，刘会战.某变速器中间轴断裂分析与改进措施[J].安徽科技，2016(02)：52-53.
[3] 王鹏宇，白耀鹏，王元君.220kV线路耐张线夹断裂原因分析及建议[J].山西电力，2019(03)：69-72.
撰稿：赵航宇
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