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【科普】铜铝转接头在澳门永利系统中有什么作用?
2019-04-09

在澳门永利运维过程中,有时会出现逆变器报交流电压错误,逆变器输出电压偏低或者没有,经检查发现,逆变器交流侧的电缆采用的铝芯电缆,而且是直接接驳在一起的,接线端子处有不同程度的腐蚀,接触电阻偏大,导致电压降。这是因为铜、铝导线连接时,由于材料不同,发生电化学腐蚀引起的。

随着补贴下降,澳门永利平价上网,投资方对成本的要求也越来越高,铝电缆比铜电缆价格要便宜50%左右,从电气性能上讲,只要电流和电压等参数满足条件,使用铝电缆和铜电缆是一样的效果,因此交流端采用铝电缆,可以节省系统成本。但是在使用过程中,要注意铜铝之间的电化学腐蚀。因为逆变器和配电柜中的交流开关和交流接线端子,目前都是铜的。

铜线铝线连一起时间长后的变化

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铜、铝导体连接的电化学腐蚀

当铜、铝导体直接连接时,这两种金属的接触面在空气中水分、二氧化碳和其他杂质的作用下极易形成电解液,从而形成的以铝为负极、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。另外,由于铜、铝的弹性模量和热膨胀系数相差很大,在运行中经多次冷热循环 (通电与断电 ) 后,会使接触点处产生较大的间隙而影响接触, 也增大了接触电阻。 接触电阻的增大, 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,最后导致接触点温度过高甚至会发生冒烟、烧毁等事故。

铜铝电化学腐蚀现象

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铜、铝导体连接时应采取的防护措施

《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内,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,铜端应搪锡等等。

以上对母线及导体连接时,根据不同材质和使用环境对其搭接面的处理作出的规定,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。

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:其一,铝导体由于在极短的时间内就氧化,无法手工搪锡;其二,锡的标准电极电位为-0.14V 。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。

尽管在铜导体端搪锡,能缓解电化学腐蚀的进程,但潮湿高温或有腐蚀性气体存在的地方,大量的水分容易进入接触面,加速了电化腐蚀作用。 因此,在户外潮湿和高温的环境,铜铝连接时应采用铜铝过渡管或铜铝转接端子。

铜铝转接端子

铜铝转接管

现在的组串式逆变器基本都是安装在户外的,难免会遇到高温、潮湿的环境,而且安装商为了节约成本,逆变器交流侧采用铝芯电缆,安装的时候更应该注意这个问题。

目前常用的铜铝转接头有如下规格型号:

在实际的应用中,要注意铜铝过渡接线端子的质量和压接可靠性,安装时,要注意电缆和防水端子的配合。常见问题如下:

 1 质量不符合国家标准要求

接线端子螺孔过大,使接线端子的接触面缩小,固定螺栓易松动;端子的外管径变细,管壁变簿;管内深度变浅、导线插入部分变短;铜铝过渡部分铜的长度缩短;接触面的宽度减少,使接触面积减少,接触面厚度减少。

 2 安装工艺不精

在安装过程中,接线端子和电气设备能否良好连接,也是保证安全供电的条件之一,连接不良易导致铜铝两种不同金属接触的电化学腐蚀从而引起过热烧损。

 3 电缆和防水端子的配合问题

由于铝的导电性能比铜稍差一些,同样的电流载流量,铝电缆要比铜电缆大很多,因此要注意逆变器交流输出有防水端子,是否能够容纳。

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