一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接器可靠性影響的評(píng)估方法，屬于工程 材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求越來(lái)越大，對(duì)輸電容量也提出更高的要求。但 隨著電壓等級(jí)的升高和輸送電流的增大，金具與導(dǎo)線的結(jié)合處成為一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。由于架 空線路露天敷設(shè)，飽受風(fēng)吹雨淋和霜打日曬，當(dāng)帶有腐蝕性物質(zhì)的雨水浸入內(nèi)部時(shí)，在其表 面形成腐蝕孔，在大電流條件下影響輸變電線路的安全運(yùn)行。在沿海地區(qū)等重鹽霧污染區(qū) 域，運(yùn)種危害更加明顯，電氣設(shè)備金具接頭等位置腐蝕后氧化層膨脹金屬體收縮造成接觸 不良，電阻增大，當(dāng)大電流通過(guò)時(shí)發(fā)熱甚至斷裂。由于大電流溫升會(huì)導(dǎo)致氧化腐蝕的加劇， 會(huì)造成微動(dòng)磨損的加重，更會(huì)導(dǎo)致材料應(yīng)力松弛和蠕變的加快，而運(yùn)些都是導(dǎo)致電力連接 金具失效的主要影響因素，同時(shí)，由于各種影響因素導(dǎo)致接觸電阻的增大，從而加快了運(yùn)些 影響因素的作用加劇，如此惡性循環(huán)，導(dǎo)致電力連接金具的快速劣化失效甚至燒毀。
[0003] 為了解決運(yùn)些問(wèn)題，人們采用電力復(fù)合脂涂覆在電力連接器接觸表面。電力復(fù)合 脂又叫導(dǎo)電膏，簡(jiǎn)稱(chēng)電力脂，是W礦物油、合成脂類(lèi)油、硅油作基礎(chǔ)油，加入導(dǎo)電、抗氧化、抗 腐蝕等特殊添加劑，經(jīng)研磨、分散、改性精制而成的軟狀膏體。美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì) 和由國(guó)家或行業(yè)部口頒布的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中均明確規(guī)定了導(dǎo)電膏和導(dǎo)電粘合劑的使用，它可 廣泛應(yīng)用于金屬導(dǎo)體連接處，起到降低接觸電阻、抗氧化、抗腐蝕等作用。
[0004]由于復(fù)合脂種類(lèi)較多，應(yīng)用的環(huán)境復(fù)雜，使得復(fù)合脂對(duì)電力連接器的可靠性的評(píng) 估顯得尤為重要，但是目前針對(duì)復(fù)合脂對(duì)電力連接器的可靠性效果的測(cè)試只是偏向于某項(xiàng) 性能的檢測(cè)，與電力連接器實(shí)際工作條件有較大出入，尤其是當(dāng)腐蝕和大電流同時(shí)存在條 件下的可靠性檢測(cè)方面開(kāi)展的研究極少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了準(zhǔn)確高效的評(píng)估電力連接器可靠性，本發(fā)明提供了研究電力復(fù)合脂在大電流 和腐蝕環(huán)境中的可靠性測(cè)試方法。
[0006] 本發(fā)明提供的測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，所述的電力連 接是指兩個(gè)線夾之間的連接，具體包括如下步驟：
[0007] 第一步:線夾預(yù)處理。
[0008]采用600目砂紙打磨線夾的金屬接觸面，用干凈的棉紗擦拭，再用無(wú)水酒精或丙酬 擦拭干凈。
[0009]第二步:在線夾的金屬接觸面均勻涂上一層厚0.1~0.2mm的電力復(fù)合脂，將線夾 金屬接觸面的電力復(fù)合脂刮平，使其均勻涂覆在所述金屬接觸面內(nèi)；
[0010] 第Ξ步:將兩個(gè)線夾的金屬接觸面重合接觸，并用螺母和螺栓的方式固定連接，擦 掉金屬接觸面邊緣處溢出的電力復(fù)合脂。
[0011] 第四步:將連接后的線夾放到腐蝕實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，使用出s氣體進(jìn)行腐蝕，同時(shí)線夾內(nèi) 接通電流。所述出S氣體的濃度為lOppm~化卵m。
[0012] 第五步，測(cè)定線夾金屬接觸面的接觸電阻和金屬接觸面的溫度隨時(shí)間變化的情 況。
[0013]采用電阻回路儀進(jìn)行兩個(gè)線夾金屬接觸面的接觸電阻的測(cè)量，每隔1小時(shí)測(cè)定一 次線夾金屬接觸面的接觸電阻并記錄。各次測(cè)量時(shí)的測(cè)量點(diǎn)保持一致，采用四端子連接。
[0014]測(cè)試結(jié)果表明，涂敷電力復(fù)合脂的線夾在額定電流下的溫升較低，電力復(fù)合脂可 W降低金屬接觸面溫升。
[0015]所述的線夾選取為侶制樣品線夾，線夾額定電流400~1000A。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0017] (1)本發(fā)明基于實(shí)際失效分析，從大電流和腐蝕污染物原理出發(fā)，可W得到大電流 和腐蝕同時(shí)存在情況下，電力復(fù)合脂對(duì)電力連接的影響；
[0018] (2)本發(fā)明針對(duì)電力連接器實(shí)際工作條件，有效評(píng)估復(fù)合脂對(duì)電力連接器的保護(hù) 作用，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；
[0019] (3)采用本發(fā)明提供的檢測(cè)方法，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確有效。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為電力復(fù)合脂對(duì)電力連接影響的實(shí)驗(yàn)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 本發(fā)明提供一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，下面通過(guò)實(shí) 施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的評(píng)估方法。
[002；3]實(shí)施例1:
[0024] 一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，包括W下幾個(gè)步驟：
[0025]第一步:將線夾分為A、B兩大類(lèi)，A類(lèi)為表面不涂覆復(fù)合脂的線夾，B類(lèi)為表面涂覆 復(fù)合脂的線夾。通過(guò)對(duì)兩部分試驗(yàn)的對(duì)比研究，分析其關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化情況和 各接觸面電阻變化情況。
[0026]第二步:將兩個(gè)線夾的金屬接觸面重合，并將螺母和螺栓梓緊，保證螺栓每次梓緊 力相同，測(cè)定金屬接觸面的接觸電阻。
[0027]在涂敷電力復(fù)合脂前用600目砂紙打磨所述線夾的金屬接觸面，用干凈的棉紗擦 拭，再用無(wú)水酒精或丙酬擦拭干凈，待揮發(fā)后均勻涂上一層厚約0.2mm的電力復(fù)合脂，將金 屬接觸面的電力復(fù)合脂刮平，使其均勻涂在金屬接觸面內(nèi)；然后將金屬接觸面重合，并將螺 母螺栓連接件梓緊連接，擦掉金屬接觸面邊緣處溢出的電力復(fù)合脂，測(cè)定金屬接觸面的接 觸電阻。
[0028] 第Ξ步:將連接好的線夾放到腐蝕實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，針對(duì)侶制樣品的線夾使用此S氣體進(jìn) 行腐蝕，此S氣體選取4個(gè)濃度梯度，分別為：10ppm、15ppm、20ppm、25ppm。每個(gè)氣體濃度運(yùn)行 5個(gè)周期，每隔1小時(shí)測(cè)定一次線夾的接觸電阻并記錄，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
[0029]第四步:測(cè)定線夾的金屬接觸面位置的溫度隨時(shí)間變化的情況，通過(guò)比較，可W測(cè) 出涂敷電力復(fù)合脂的線夾B在額定電流下的溫升比未涂敷電力復(fù)合脂的線夾A的溫升小，W此驗(yàn)證電力復(fù)合脂在降低金屬接觸面溫升方面起到的效果。
[0030] 如圖1所示，首先將兩個(gè)線夾的金屬接觸面通過(guò)螺栓螺母緊固連接，然后將線夾的 兩端分別連接在大電流發(fā)生器上W便提供測(cè)試所需的電流，所述的線夾置于腐蝕試驗(yàn)箱 內(nèi)，并不斷通入此S氣體。本次試驗(yàn)樣品的接觸電阻用電阻回路儀進(jìn)行測(cè)量，各次試驗(yàn)時(shí)測(cè) 量點(diǎn)需保持一致，采用四端子連接。電流值為所選母排的額定電流，其中本試驗(yàn)?zāi)概胚x取 400A、600A、800A、1000A。
[0031] 線夾電力連接溫度參數(shù)如表1所示：
[0032]表1通電90min電力連接金屬接觸面溫度(°C)
[0033]
[0034]~由于90minW后線夾表面溫度趨于平穩(wěn)，于是取該時(shí)間點(diǎn)的金屬接觸面溫度值作 對(duì)比分析。同時(shí)可W從表1看到，隨著電流的增大，是否涂覆電力復(fù)合脂的金屬接觸面的溫 差也越來(lái)越大，說(shuō)明電力復(fù)合脂隨著電流的增大其對(duì)溫升的抑制作用體現(xiàn)得更為明顯。當(dāng) 電流較小時(shí)，線夾產(chǎn)熱較少，主要由于電流的熱效應(yīng)引起，電力復(fù)合脂起到的作用較??；而 當(dāng)電流較大時(shí)，線夾過(guò)熱嚴(yán)重，主要是因?yàn)榻佑|電阻的升高引起的，此時(shí)電力復(fù)合脂起到了 降低接觸電阻的作用，由此減少了金屬接觸面的產(chǎn)熱，體現(xiàn)出更好的降溫效果。試驗(yàn)前后對(duì) 線夾兩端測(cè)得接觸電阻值，具體如下表2所示。
[0035] 表2試驗(yàn)前后線夾接觸電阻值
[0036]
[0037]由上表2可知，電力復(fù)合脂對(duì)線夾金屬接觸面具有顯著的降阻作用，可W看到，涂 敷有電力復(fù)合脂的線夾試驗(yàn)前后電阻的增量均在化ΩΚ下，且當(dāng)電流較小時(shí)，其增量幾乎 可W忽略不計(jì)。而涂敷電力復(fù)合脂的線夾在試驗(yàn)后的電阻仍要小于未涂敷電力復(fù)合脂的線 夾試驗(yàn)前的電阻，比較第一縱列試驗(yàn)前的電阻值也可得電力復(fù)合脂對(duì)常溫條件下接觸電阻 的降低也是很明顯的。所W，電力復(fù)合脂可W顯著地降低線夾金屬接觸面的電阻，從而防止 線夾接觸面由于電阻導(dǎo)致的生熱，有效節(jié)約能耗，延長(zhǎng)線夾使用壽命。
[0038]如果在線夾金屬接觸面上按要求涂敷電力復(fù)合脂，首先電力復(fù)合脂會(huì)填滿(mǎn)金屬接 觸界面粗糖不平的凹面，使得兩個(gè)金屬接觸界面連接后不會(huì)有氧氣、塵±等污染物的殘留， 當(dāng)兩個(gè)金屬接觸面壓緊后多余的電力復(fù)合脂被擠出，也很好地保證了連接的氣密性，若是 沒(méi)有意外情況將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持較好的氣密性，可W有效抑制金屬接觸表面膜層的 滋生。同時(shí)，電力復(fù)合脂本身性質(zhì)穩(wěn)定，滴點(diǎn)較高，含有的導(dǎo)電粒子在填滿(mǎn)金屬接觸面縫隙 的時(shí)候很好地形成了導(dǎo)電通路，使得接觸斑點(diǎn)增多，有效接觸面積增大，從而減小了接觸電 阻，有效地抑制了接觸面的溫升。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，其特征在于：具體包括如 下步驟， 第一步:線夾預(yù)處理； 第二步:在線夾的金屬接觸面均勻涂上一層電力復(fù)合脂，將線夾金屬接觸面的電力復(fù) 合脂刮平，使其均勻涂覆在所述金屬接觸面內(nèi)； 第三步:將兩個(gè)線夾的金屬接觸面重合接觸，并用螺母和螺栓的方式固定連接，擦掉金 屬接觸面邊緣處溢出的電力復(fù)合脂； 第四步:將連接后的線夾放到腐蝕實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，通入H2S氣體，同時(shí)線夾兩端連接大電流發(fā) 生器提供測(cè)試電流； 第五步，測(cè)定線夾金屬接觸面的接觸電阻和金屬接觸面的溫度隨時(shí)間變化的情況。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，其 特征在于:所述的預(yù)處理是指采用600目砂紙打磨線夾的金屬接觸面，用干凈的棉紗擦拭， 再用無(wú)水酒精或丙酮擦拭干凈。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，其 特征在于:所述金屬接觸面上涂覆電力復(fù)合脂的厚度為0.1~0.2mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，其 特征在于:所述腐蝕試驗(yàn)箱內(nèi)H2S氣體的濃度為lOppm~25ppm，電流為400~1000A。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，其 特征在于:所述線夾為鋁制線夾。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，其 特征在于:接觸電阻采用電阻回路儀進(jìn)行測(cè)量，每隔1小時(shí)測(cè)定一次線夾金屬接觸面的接觸 電阻并記錄。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)試電力復(fù)合脂對(duì)電力連接可靠性影響的評(píng)估方法，屬于工程材料技術(shù)領(lǐng)域。所述評(píng)估方法將預(yù)處理的兩個(gè)線夾的金屬接觸面緊密連接后，置于腐蝕實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，通入H2S氣體，同時(shí)線夾內(nèi)接通電流，測(cè)定線夾金屬接觸面的接觸電阻和金屬接觸面的溫度隨時(shí)間變化的情況。本發(fā)明基于實(shí)際失效分析，從大電流和腐蝕污染物原理出發(fā)，可以得到大電流和腐蝕同時(shí)存在情況下，電力復(fù)合脂對(duì)電力連接的影響；針對(duì)電力連接器實(shí)際工作條件，有效評(píng)估復(fù)合脂對(duì)電力連接器的保護(hù)作用，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；采用本發(fā)明提供的檢測(cè)方法，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確有效。
【IPC分類(lèi)】G01R31/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105445578
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510779685
【發(fā)明人】王國(guó)剛, 趙悅菊, 鐘根元, 滕濟(jì)林, 張培林
【申請(qǐng)人】北京國(guó)電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日