一种新型铜铝接线鼻子的研制与应用

余万荣　郭建平　吴磊　况达　郭林　潘祖华　彭程

摘 要：铜铝接线鼻子作为配网变压器等设备铜质桩头及线路铝导线之间连接的主要配件，被广泛使用于设备施工中，但传统铜铝接线鼻子在产品设计及焊接工艺上没有全面考虑铜铝两种金属通过焊接后，在通电运行发热的状态下，由于传统铜铝接线鼻子两种金属焊接面较小，在通电运行状态下、特定工作温度作用下，因两种金属具有不同的线性膨胀系数导致铜铝接线鼻子屡屡发生焊面脱焊、断裂。多年来，因铜铝接线鼻子断裂事故的频繁发生，严重影响线路的供电正常运行，大大增加了维护人员的线路维护维修工作量。经过我局一线工作人员细心研究推演，潜心设计，从传统铜铝接线鼻子的不足之处入手，通过增大铜铝焊接面积，结合两种金属的楔型镶嵌焊接工艺的使用，通过工艺弥补了两种金属线性膨胀系数的不同导致的产品缺陷，彻底解决传统铜铝鼻子存在的产品设计问题，对于线路保畅通，减少线路事故次数和检修，消除设备隐患，使用成本质优价廉的特点，具有积极的意义。

关键词：两种金属点接触变为面接触；接触可靠；使用寿命长；不易断裂

中图分类号：TM75 文献标志码：A 文章编号：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

銅铝鼻子常用于电缆末端与电器设备的连接和接续，其连接牢固可靠、安全，导线连接至变压器时由于导线是铝线，端子是铜制结构，因此需要使用到铜铝鼻子使其连接良好，但现有的铜铝鼻子的铝制电缆连接头与铜制固定端头连接是点接触，接触面由于材质的差异容易断裂，需时常检修，费时费力，成本高。

2 主要研究内容

项目研究的目的是提供一种铜铝鼻子，铝制结构的电缆连接头与铜制结构的固定端头连接牢靠，不易断裂，使用寿命长。

创新的目的是通过技术方案实现

铜铝鼻子铝端口连接和固定铜桩头连接，圆柱段的另一端沿其长度方向设有内孔，固定端头朝向设备连接头端设有插孔，固定端头上还设置有螺丝固定孔，插头插于插孔中并固定，导线连接头为铝制结构，固定端头为铜铝结构。

进一步，所述插头为两个，对应的所述插孔为两个。

进一步，所述插头焊接于插孔中。

2.2 项目研究的效益

新型的铜铝鼻子，因铝制结构的导线连接头与铜制结构的固定端头是通过面接触，接触可靠，使用寿命长，不易断裂，能减轻维护成本，结构简单，使用方便。

其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，研究的目标和其他优点可以通过下面的说明来实现和获得。

2.3 附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

图2为本实用新型结构示意图。

2.4 具体实施方式

参照附图，对研究的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本设计内容，而不是为了限制项目研究的保护范围。

如图1所示，铜铝鼻子含铝导线连接与固定端头，导线固定于铝园内孔中，铜设备以面接触方式与固定设备铜端子接触。固定铜端头上还设置有螺丝连接于铜铝鼻子铜接触面上。铜铝鼻子通过螺丝固定在设备的铜质上，导线连接头为铝制结构，固定端头为铜制结构。

实用新型的铜铝鼻子，因铝制结构的导线连接头与铜制结构的固定端头是通过面连接，改变了原来的点接触。

以上实施例仅用以说明本研究的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在研究的权利要求范围当中。

3 产品测试和评估

项目科研人员，在积极响应国家有关企业生产与创新的精神指导下，针对铜铝鼻子的安装特点，研发的一种新型铜铝接线鼻子为国家实用新型专利，有结构特殊，安装简便，适用性广的特点，可以广泛运用于配电设备铜铝过渡连接。

产品试验方法：

3.1 试验人员

试验人员研究铜铝过渡鼻子装置的图纸、所用材料特性，针对其薄弱环节，确定试验先后顺序及试验具体部位。由专用检测设备进行功能试验，在试验操作范圍内进行铜铝鼻子的相关应力功能试验。

3.2 试验样品安装

将开关桩头和试验用铜铝鼻子按实际安装要求安装开关桩头试验架上，用以进行抗应力功能试验。

3.3 试验样品的制备

用于作抗拉强度试验的铜铝鼻子应制备成1cm*10cm的长方形的小样，至少5个。

3.4 外观质量检验

铜铝鼻子的主体应进行防锈蚀工艺处理，其主要表面应光滑，无滴瘤、斑点、起皮、漏涂、毛刺、锐边等缺陷。

3.5 材料检验

用分辨率不低于0.1mm游标卡尺检测钢板厚度，用分辨率不低于5N的材料拉力试验机检测钢板的抗拉强度，以上检测均为5次，分别计算它们的算术平均值，计算结果应符合3.5条的要求。

3.6 结构检验

通过观察和手动操作检查，铜铝鼻子的主体应由铜铝材料构成，其规格应符合相关行业标准。

自2018年3月以来，在配电变压器桩头上试装了由项目组研发、生产的铜铝鼻子近350组，产品安装的站点至今未发生断裂的报告，取得了很好的保畅效果，有效杜绝了更大损失的出现。

4 结束语

随着电网的不断发展，配电设备桩头铜铝鼻子断裂等故障导致的停电事故也逐年升高，对客户生活生产产生影响，为保证电力设施能够安全可靠运行，一种新型铜铝鼻子拥有十分广泛的应用前景。目前电力新型铜铝鼻子正在开展推广工作，获得了用户单位的充分肯定，原来的故障高发区事故率大大降低，保障了电力输送畅通，减少了国有资产的流失，增加了企业的效益。

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