铜接线端子感应加热灌锡装置的研究与应用

陈怀超　葛伟军　孙健程　王亮　叶杉　应方毅

摘 要：电缆接头挂锡是电缆施工中必须的一道工序。传统的现场施工都是用一个钢管头做一个直径在50-100mm，高150-200mm的带底桶，桶里面放置锡，然后用电炉子、煤炉、火焰割炬等热源加热，带锡溶化后，将裸露的电缆头在锡里蘸一下，待冷却后就可以施工了。但是传统工艺的效率低、存在虚灌现象，本文研制一种电磁感应加热装置直接对铜鼻子进行加热灌锡，效率高，省去大量化锡这一步骤。

关键词：铜接线端子；感应加热；灌锡装置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.156

1 背景

铜接线端子采用灌錫工艺后的优点是接触电阻变小、接头抗氧化腐蚀、接头的机械强度增加，避免发生接头发热烧毁的故障。调查发现，配电网中约占92.6%的接头都是通过铜接线端子实现的，但是只有3.22%的铜接线端子采用了灌锡装置。灌锡是降低配电线路与配电设备之间铜接线端子电阻的最有效工艺。

2 现状分析

传统灌锡工艺需要两人配合操作，一个人负责固定和旋转导线，另一个人负责操作电烙铁和送焊锡线，熔化焊锡过程中产生的金属蒸汽对操作人员的肺部产生伤害，需要戴口罩。通过记录操作过程时间可知，铜接线端子的规格尺寸越大，需要的时间越长，因此在停电检修现场对数量庞大的接线端子全部采用灌锡工艺，在时间上不允许。

3 设计方案

中频感应加热电源电路组成框图如图1所示，它是感应加热设备的核心。主要由以下部分组成：线路滤波，三相整流滤波电路，斩波电路，桥式逆变电路，谐振电路，控制驱动保护电路。其中，虚框中的斩波电路并非是中频感应加热电源的必须功能单元，它的应用通常是与三相不控整流器组成直流调压功能，调节感应加热电源逆变桥直流母线电压，达到实现调节功率的目的。当感应加热电源输入电源采用三相桥式全控晶闸管整流电路调节直流电压及在逆变侧调功时，通常在整流器与逆变器之间是无需斩波器的。

绝缘导线经过剥头和捻头以后，应在较短的时间内浸锡。时间过长会出现氧化层，造成浸锡不良。压制铜鼻子的先不要浸锡。在梅雨季节更应尽量缩短剥头到浸锡的时间。芯线浸锡时不应触及绝缘层端头，浸锡时间一般为5～10S，浸锡温度在232℃～270℃之间。裸导线、铜带、矩形圆角铜母线等在浸锡时先要用刀具、砂纸或专用设备等消除端面的氧化层和污垢，然后再蘸助焊剂浸锡。

4 应用效果

导体的电阻在电流的作用下会使导体发热，电流越大发热量也就越高，涮锡工艺的作用就是为了减少发热量。接线端头“烫锡”后会形成一层熔点较低的锡膜，当使用这样的线头压装线鼻子时，锡膜会在液压压线钳高压的作用下熔化，而充分填满线头与线鼻子之间的缝隙，同时，熔化的锡会浸润在线鼻子的内壁上，这两个作用使压装好的线头接触电阻最小，发热量也就最小，就不容易产生事故，同时，延长了电器（如空开、接触器等）的使用寿命。

5 结束语

使用本装置进行灌锡之后，主要有三个应用效果：一是增加导电性，防止点接触；二是防止裸露电缆头氧化腐蚀；三，如果是多股电缆，还可以防止散头。

参考文献：

[1]张鹏刚.基于IGA-PID高频感应加热电源控制技术的研究[D].重庆理工大学，2017.

[2]王雄.高频感应加热装置结构优化及其数值分析[D].武汉工程大学，2016.

[3]宋正忠.夹层式热风管灌锡填充成形工艺[J].金属加工（热加工），2012（15）：60-61.