本發(fā)明涉及一種110kV戶外電纜終端的連接裝置及其安裝方法，屬于電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和檢修技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，110kV戶外電纜終端的伸出端子為銅質(zhì)，與架空鋁導(dǎo)線連接時，一般采用常規(guī)銅鋁過渡設(shè)備線夾的連接方式，銅鋁過渡設(shè)備線夾再與導(dǎo)線跳線連接。根據(jù)各地運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)紅外線測溫，伸出端子與常規(guī)銅鋁過渡設(shè)備線夾銜接處發(fā)熱、發(fā)黑現(xiàn)象比較普遍，以致影響線路的正常運(yùn)行。已公開文獻(xiàn)介紹，主要是制造工藝、設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)存在問題，具體分析如下：

1、GB/T14315-2007《電力電纜導(dǎo)體用壓接型銅、鋁接線端子和連接管》對35kV及以下電力電纜壓接型銅、鋁接線端子做出了技術(shù)規(guī)定。至今，國家尚未出臺110kV及以上電力電纜壓接型銅、鋁接線端子的技術(shù)規(guī)定。

2、“淺析110kV全干式戶外電纜終端聯(lián)板發(fā)熱原因及反措[J]（電纜技術(shù)，2015.1：34-35，朱發(fā)萬.深圳供電局有限公司）”總結(jié)：一是線夾安裝不到位，導(dǎo)致接觸電阻過大；二是設(shè)計(jì)不合理，柔性的干式戶外電纜終端未剛性固定，隨風(fēng)搖擺，伸出端子與銅鋁過渡設(shè)備線夾銜接處不在一個平面上，出現(xiàn)縫隙，使接觸電阻變大而發(fā)熱；三是電纜終端下方?jīng)]有施工平臺，伸出端子與銅鋁過渡設(shè)備線夾銜接處不在一個平面上，安裝難度大，以致螺栓安裝不緊，出現(xiàn)縫隙，接觸面積小，使接觸電阻變大而發(fā)熱。措施是：電纜終端下方設(shè)安裝平臺，采用瓷護(hù)套避雷器剛性固定干式戶外電纜終端。

3、目前，所有的110kV戶外全預(yù)制干式電纜終端的伸出端子大多為扁腳銅質(zhì)，設(shè)有兩個預(yù)留固定孔，與之相連的是1付常規(guī)銅鋁過渡設(shè)備線夾，常規(guī)銅鋁過渡設(shè)備線夾再與導(dǎo)線跳線銜接，而導(dǎo)線跳線是與導(dǎo)線耐張串連接的；當(dāng)導(dǎo)線耐張串隨風(fēng)擺動或隨導(dǎo)線覆冰舞動，導(dǎo)線跳線和常規(guī)銅鋁過渡設(shè)備線夾會受到搖曳力的作用；另外，導(dǎo)線跳線將架空導(dǎo)線的微風(fēng)振動頻率、能量傳遞到銅鋁過渡設(shè)備線夾和干式電纜終端的伸出端子上，天長日久，連接螺栓的螺母將會發(fā)生松動，以至于常規(guī)銅鋁過渡設(shè)備線夾和干式電纜終端的伸出端子之間的接觸面變小，接觸電阻增大，進(jìn)一步發(fā)熱、氧化和發(fā)黑。

4、GB149-90《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》第2.1.8條規(guī)定，母線與母線搭接面的處理應(yīng)符合下列規(guī)定：1、銅與銅，室外高溫且潮濕或?qū)δ妇€有腐蝕性氣體的室內(nèi)必須搪錫，在干燥的室內(nèi)可直接連接；2、鋁與鋁，可直接連接；3、銅與鋁，在干燥的室內(nèi)，銅導(dǎo)體應(yīng)搪錫，室外或空氣相對濕度接近100%的室內(nèi)，應(yīng)采用銅鋁過渡設(shè)備線夾，銅面應(yīng)搪錫；4、封閉母線螺栓固定搭接面應(yīng)鍍銀。目前，市場上的銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面因市場競爭，為了壓低成本，大多未搪錫，這也是造成伸出端子與常規(guī)銅鋁過渡設(shè)備線夾銜接處發(fā)熱、發(fā)黑現(xiàn)象的原因之一。

5、GB50168-2006《電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》中電纜連接金具截面宜為線芯截面的1.2～1.5倍，則電纜截面630mm²、800mm²和1000 mm²對應(yīng)的計(jì)算截面分別為756mm²、960mm²和1200mm²，接觸面計(jì)算值分別為6029mm²、7406mm²和10158mm²，電纜伸出端子接觸面分別為7917mm²、11310mm²和15551mm²，架空側(cè)接觸面分別為8470mm ²、9470mm ²和10010mm ²，以上計(jì)算值未考慮鍍錫因素和固定孔去掉的接觸面。與電纜截面630mm²、800mm²和1000 mm²相匹配的架空側(cè)SYG-300/40A、SYG-400/35A、SYG-500/45A型銅鋁過渡設(shè)備線夾銅面的接觸面積分別為6615mm²（105mm×63mm）、6615mm²和6800 mm²（80mm×85mm）。明顯，現(xiàn)有的銅鋁過渡設(shè)備線夾銅面的接觸面積偏小。目前，因市場競爭為了減少成本，市場上的銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面的理論接觸面不足（個別廠家設(shè)計(jì)的單側(cè)接觸面為90mm×50mm=4500mm²）或理論接觸面足夠但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)接觸面不足，這也是造成伸出端子與常規(guī)銅鋁過渡設(shè)備線夾銜接處發(fā)熱、發(fā)黑現(xiàn)象的原因之一。

6、銅導(dǎo)電膏（或電力復(fù)合脂）以超細(xì)銅粉和其他金屬原子以及各種抗氧化、抗腐蝕等添加劑組成的膏狀物質(zhì)，是目前處理電力銅接頭的接觸面比較好的填充劑，但不能太厚，否則影響導(dǎo)電效果，并且膏狀遲早干裂，壽命5～20年；導(dǎo)電膏的作用，俗稱“三七開”，三分導(dǎo)電，七份防腐蝕、抗氧化。

7、銅在弱酸性雨水中會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：2Cu+O₂+4H⁺=2Cu²⁺+2H₂0，此反應(yīng)是原電池反應(yīng)，陽極：Cu→Cu²⁺+2e^-，陰極：O₂+4H⁺→2H₂0。銅鋁過渡設(shè)備線夾在銅鋁結(jié)合處存在電位差，在較大電流下易發(fā)熱，而銅在發(fā)熱條件下與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成黑色氧化銅，這樣干式電纜終端的伸出端子與銅鋁過渡設(shè)備線夾之間接觸面因黑色氧化銅而導(dǎo)致接觸電阻增大，進(jìn)一步發(fā)熱。因此，隔絕空氣中的氧氣和增大接觸面積是避免發(fā)熱的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單有效、防止干式電纜終端的出線端子與銅鋁過渡設(shè)備線夾銜接處發(fā)生氧化、發(fā)熱和發(fā)黑，達(dá)到全壽命周期的一種110kV戶外電纜終端的連接裝置及其安裝方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種110kV戶外電纜終端的連接裝置，其特征在于包括安裝于銅質(zhì)接線端子2一面的銅鋁過渡設(shè)備線夾3，銅鋁過渡設(shè)備線夾3包括用于安裝導(dǎo)線跳線的壓接管10以及設(shè)于壓接管10下方的銅鋁過渡板11，銅鋁過渡板11包括鋁制基板14及緊貼銅質(zhì)接線端子2的銅面層12，銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅鋁過渡板11上設(shè)有與銅質(zhì)接線端子2的一面?zhèn)缺谙噘N合的銅翼板9，銅鋁過渡板11的銅面層12、銅翼板9緊貼銅質(zhì)接線端子2的兩面?zhèn)缺冢黾恿私佑|面積，降低接觸電阻的阻值，防止發(fā)熱，銅鋁過渡設(shè)備線夾3與銅質(zhì)接線端子2通過緊固件4緊固為一體，銅質(zhì)接線端子2與銅鋁過渡設(shè)備線夾3的外部套設(shè)有用于隔絕空氣且緊固各部件的桶式熱縮管5；

所述銅質(zhì)接線端子2與銅面層12相貼合的一面的尺寸分兩種：200mm×100mm，并且電纜截面在400mm²～1000 mm²之間；300mm×150mm，并且電纜截面在1200mm²～2500 mm²之間；

為了進(jìn)一步增加接觸面積，所述銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅面層12與銅質(zhì)接線端子2之間夾設(shè)有壓延銅箔13；

所述壓延銅箔13的厚度為18um-110um；

所述銅鋁過渡設(shè)備線夾3上電氣連接有導(dǎo)線跳線6，導(dǎo)線跳線6與架空鋁導(dǎo)線電連接；

為了能使銅面層12、銅翼板9與銅質(zhì)接線端子2外表面緊密貼合，防止各部件間相互移動，所述銅翼板9位于銅鋁過渡板11的一側(cè)，且與銅鋁過渡板11呈90°夾角；

所述銅翼板9的厚度與銅面層12連接為一體，且厚度相同，銅翼板9的寬度與銅質(zhì)接線端子2的厚度相同，銅翼板9的高度與銅質(zhì)接線端子2的高度相同；

所述緊固件4采用不銹鋼防松螺栓，銅質(zhì)接線端子2、銅鋁過渡板11、壓延銅箔13上均設(shè)有用于穿過不銹鋼防松螺栓的通孔15；

一種110kV戶外干式電纜終端連接裝置的安裝方法，其特征在于包括以下步驟：

1、將導(dǎo)線跳線6的一端壓設(shè)于銅鋁過渡設(shè)備線夾3的壓接管10上；

2、將筒式熱縮管5由下而上套設(shè)于銅鋁過渡設(shè)備線夾3外部；

3、在銅質(zhì)接線端子2的一側(cè)墊設(shè)壓延銅箔13，然后通過不銹鋼防松螺栓將銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅鋁過渡板11、壓延銅箔13、銅質(zhì)接線端子2緊固為一體，銅鋁過渡板11的銅面層12與壓延銅箔13相貼合；

4、將筒式熱縮管5套設(shè)于銅鋁過渡板11、銅質(zhì)接線端子2、不銹鋼防松螺栓的外部；

5、加熱筒式熱縮管5，筒式熱縮管5受熱后收縮，使筒式熱縮管5的內(nèi)壁緊貼各部件。

本發(fā)明的一種110kV戶外電纜終端的連接裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，銅質(zhì)接線端子的一面與銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面層相接觸，銅質(zhì)接線端子的一側(cè)與銅翼板相接觸，銅質(zhì)接線端子與銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面層之間墊上壓延銅箔，上述部件采用不銹鋼防松螺栓緊固為一體，上述結(jié)構(gòu)不僅能增加接觸面積，而且能避免銅質(zhì)接線端子和銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面層相對移動，連接更加牢固，最后采用筒式熱縮管封嚴(yán)銜接處的銅質(zhì)接線端子、帶銅翼板的銅鋁過渡設(shè)備線夾和不銹鋼防松螺栓。

本發(fā)明同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果：

1、銅質(zhì)接線端子一面與帶銅翼板的銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面層接觸，一個銅翼板緊貼于銅質(zhì)接線端子的一側(cè)，不僅能進(jìn)一步增加接觸面積，而且能避免銅質(zhì)接線端子和銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面層相對移動，連接更加牢固；

2、銅質(zhì)接線端子2的接觸面積是110kV電纜截面積的16～20倍,銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面層的接觸面積與銅質(zhì)接線端子的接觸面積相同，從而徹底解決理論接觸面積足夠而運(yùn)行后接觸面積不夠的問題。銅質(zhì)接線端子和銅鋁過渡設(shè)備線夾均預(yù)留4個螺孔，4付緊固件均采用不銹鋼防松螺栓，如此，接觸面結(jié)合更加牢固；

3、物理上分隔開的兩個銅板連接在一起，不可能完全接觸，表面非常光滑的銅板，在顯微鏡下仍能觀察到5～10um的凹凸點(diǎn)，現(xiàn)實(shí)運(yùn)行的銅端子因表面氧化后的接觸電阻、電流過大導(dǎo)致發(fā)熱、發(fā)黑，需細(xì)砂紙打磨掉黑色氧化銅薄膜等化合物；打磨過程中，銅端子表面更加凹凸不平，不用顯微鏡觀察，肉眼就可以看出來，導(dǎo)致實(shí)際接觸面積大幅減少。本發(fā)明采用的壓延銅箔的物理特性好，不易裂紋，其厚度可以做到18～135um，導(dǎo)電性能優(yōu)于導(dǎo)電膏，工作溫度可以達(dá)到260°C，將壓延銅箔置于銅質(zhì)接線端子和銅鋁過渡設(shè)備線夾之間，螺栓壓緊，壓延銅箔一是可以部分填充凹凸不平的表面，從而增大了實(shí)際接觸面積，二是避免氧氣侵入，延緩電纜銅端子和銅鋁過渡設(shè)備線夾之間的氧化速度。銅箔厚度太薄，壓緊后已碎，銅箔厚度太厚，壓緊后不發(fā)生變形或變形很小，起不到填充銅板凸凹不平的縫隙，因此本發(fā)明的壓延銅箔厚度在18um～110um之間；

4、采用筒式熱縮管5隔絕空氣中的氧氣，避免銅質(zhì)接線端子2和帶銅翼板9的銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅表面被氧化，可不采用GB149-90《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》第2.1.8條關(guān)于室外必須搪錫的規(guī)定；

5、采用不銹鋼防松螺栓緊固銅質(zhì)接線端子和帶銅翼板的銅鋁過渡設(shè)備線夾，不銹鋼防松螺栓不生銹，不會污染銅接觸面，從而不會增大接觸電阻。

本發(fā)明的一種110kV戶外電纜終端的連接裝置及其安裝方法，能使110kV干式電纜終端使用壽命可以提高50%以上，電網(wǎng)更加安全可靠運(yùn)行，本發(fā)明適合于解決發(fā)電廠、變電站中電氣設(shè)備的端子發(fā)熱問題，因此，具有廣泛的推廣價值。

附圖說明

圖1：本發(fā)明一種110kV戶外電纜終端的連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明銅鋁過渡設(shè)備線夾的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：圖2的A-A剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：圖2的B-B剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5：壓延銅箔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6：筒式熱縮管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7：銅質(zhì)接線端子與銅鋁過渡設(shè)備線夾的銅面層、壓延銅箔相互配合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、110kV戶外電纜終端；2、銅質(zhì)接線端子；3、銅鋁過渡設(shè)備線夾；4、緊固件；5. 筒式熱縮管；6、導(dǎo)線跳線； 9、銅翼板；10、壓接管 ；11、銅鋁過渡板；12、銅面層；13、壓延銅箔；14、鋁制基板；15、通孔。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：參考圖1-7。本實(shí)施例的一種110kV戶外電纜終端的連接裝置，包括 110kV戶外全預(yù)制干式電纜終端1、銅質(zhì)接線端子2、銅鋁過渡設(shè)備線夾3、緊固件4、筒式熱縮管5、導(dǎo)線跳線6、銅翼板9、壓接管10、銅鋁過渡板11、銅面層12、壓延銅箔13、鋁制基板14、通孔15。

銅質(zhì)接線端子2的接觸面積是110kV電纜截面積的16～20倍,銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅面層12的接觸面積與銅質(zhì)接線端子2的接觸面積相同，從而徹底解決理論接觸面積足夠而運(yùn)行后接觸面積不夠的問題。銅質(zhì)接線端子2和銅鋁過渡設(shè)備線夾3均預(yù)留4個螺孔，4付緊固件4均采用不銹鋼防松螺栓，如此，接觸面結(jié)合更加牢固。

安裝連接關(guān)系：一個銅鋁過渡設(shè)備線夾3分別安裝于銅質(zhì)接線端子2的一側(cè)，銅鋁過渡設(shè)備線夾3包括用于安裝導(dǎo)線跳線的壓接管10以及設(shè)于壓接管10下方的銅鋁過渡板11，銅鋁過渡板11包括鋁制基板14及緊貼銅質(zhì)接線端子2的銅面層12，一個銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅鋁過渡板11上設(shè)有與銅質(zhì)接線端子2的側(cè)壁相貼合的銅翼板9，一個銅鋁過渡板11、一個銅翼板9緊貼銅質(zhì)接線端子2的兩面?zhèn)缺?，可增加接觸面積，降低接觸電阻的阻值，防止發(fā)熱，一個銅鋁過渡設(shè)備線夾3與銅質(zhì)接線端子2通過緊固件4緊固為一體，銅質(zhì)接線端子2與一個銅鋁過渡設(shè)備線夾3的外部套設(shè)有用于隔絕空氣且緊固各部件的筒式熱縮管5；為了進(jìn)一步增加接觸面積，銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅面層12與銅質(zhì)接線端子2之間夾設(shè)有壓延銅箔13；壓延銅箔13的厚度為18微米至0.11毫米；一個銅鋁過渡設(shè)備線夾3上分別電氣連接有導(dǎo)線跳線Ⅰ6，導(dǎo)線跳線Ⅰ6與架空鋁導(dǎo)線電連接；為了能使銅面層12、銅翼板9與銅質(zhì)接線端子2外表面緊密貼合，防止各部件間相互移動，銅翼板9安裝于銅鋁過渡板11的一側(cè)，且與銅鋁過渡板11呈90°夾角；銅翼板9的厚度與銅面層12合為一體且厚度相同，銅翼板9的寬度與銅質(zhì)接線端子2的厚度相同，銅翼板9的高度與銅質(zhì)接線端子2的高度相同；緊固件4采用不銹鋼螺栓，銅質(zhì)接線端子2、銅鋁過渡板11、壓延銅箔13上均設(shè)有用于穿過不銹鋼螺栓的通孔15。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的一種110kV戶外電纜終端的安裝方法，參考附圖1-7，安裝時，先將筒式熱縮管5預(yù)先套在帶銅翼板9的銅鋁過渡設(shè)備線夾3和導(dǎo)線跳線6上；其次，銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅翼板9位于、緊貼銅質(zhì)接線端子2的一個側(cè)面，銅質(zhì)接線端子2與銅鋁過渡設(shè)備線夾3的銅面層12之間墊上壓延銅箔13，然后用緊固件4緊固銅質(zhì)接線端子2、壓延銅箔13和帶銅翼板9的銅鋁過渡設(shè)備線夾3；再次，加熱筒式熱縮管5，依次收縮封嚴(yán)銅質(zhì)接線端子2、帶銅翼板9的銅鋁過渡設(shè)備線夾3和不銹鋼防松螺栓，筒式熱縮管5隔絕了空氣中的濕氣，銅鋁過渡設(shè)備線夾3和干式電纜終端端子的接觸面如同在戶內(nèi)，銅鋁過渡設(shè)備線夾銅面就不需搪錫，節(jié)省成本。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單有效，電纜終端出線端子與一個帶銅翼板的銅鋁過渡設(shè)備線夾的之間連接更加牢固，銅質(zhì)接線端子與銅鋁過渡設(shè)備線夾之間墊上壓延銅箔，成倍增加接觸面積，防止干式電纜終端出線端子與帶銅翼板的銅鋁過渡設(shè)備線夾銜接處氧化、發(fā)熱和發(fā)黑等不良現(xiàn)象，彌補(bǔ)了現(xiàn)有110kV戶外全預(yù)制干式電纜終端伸出端子接觸面不足的缺陷，達(dá)到全壽命周期設(shè)計(jì)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。