镀层在母线安装中的问题要点.doc

目录 摘要 1 关键字 1 1.0 绪论（什么是电接触） 2 1.1 接触电阻 2 1.2 母线安装过程中的电接触问题 2 1.3 影响搭接面质量的因素 2 1.4 母线接触面的电化学反应与镀层 3 1.5 搭接面的镀层在安装工程中使用的目的 3 1.7 镀层的原电池反应机理 4 1.8 结论 8 摘要 母线的安装工艺中，接触面的质量控制是重中之重。如若在安装过程中，对母线施工工艺要领理解不够深刻，安装过程中质量把关不严，极易在运行过程中出现母线接触面温升过高，进而影响到电气设备的安全运行。 不同于国内的装备设备制造商电气搭接面采用镀层的方式；在国外成套包装备的电气安装中，常常会遇见电气搭接面不采用镀层，直接使用裸铜连接的方式。对于搭接面是否要带镀层，主要是由装备使用环境的因素、设计者的设计理念、装备的制造成本等多方面要素综合而成的。但是以业主方面从长期运行方面的考量经常会对镀层问题提出相应的要求。此类技术问题经常会使施工方感到困扰，本文通过电接触理论对接触面的进行了理化分析，进而为以后的施工中碰到此类问题进行相应的技术积累。 关键字 母线搭接面 镀层 搭接 1.0 绪论（什么是电接触） 母线之间搭接电接触面的主要功能为传导电能。其接触面在传导电能过程中在导体间接触过渡区域产生的各种物理、化学现象即电接触。在工程实际中，电接触是由导体的接触结构或导体接触本身性质决定的。 1.1 接触电阻 电接触的基本任务就是传导电流，但是任何进行过精细加工的名义平面，在围观条件下都是粗糙不平的物体表面。因此，在两个物体表面接触时即使施加了很大的外部压力使两个接触面相互压紧，但在接触表面中也只有少数的点或（小面）实际发生了真正的接触，这些实际接触的表面承受着全部的外加接触力。 接触电阻就是导电表面互相接触时，由他们之间的接触表面粗糙度、接触压力、接触形式、接触元件材料、通电电流大小、通电时间共同作用的结果。 1.2 母线安装过程中的电接触问题 图例 某220KV棒状母线搭接面因接触质量不好造成过高的温升 在母线安装过程中，电接触是不能忽视的问题。实践表明，导电零件的连接处，长期通过额定电流，其温度会高于非连接处。如若在安装过程中对母线搭接面的质量控制不可靠，搭接面处产生过高的温升是不可避免的。如下图所示，由于搭接面的质量不可靠，导致接触电阻过高，从而造成接触面产生了过高的温升。 1.3 影响搭接面质量的因素 判断母线搭接面是否合格主要体现在接触电阻是否能够控制在可以接受的范围。在母线安装时，由于母线本身已经是成品。我们在安装过程中主要考量的是环境的清洁度、接触面是否清洁（去除氧化膜及其它杂质）、螺栓固定是否满足规范要求力矩值。 1.4 母线接触面的电化学反应与镀层 母线接触面长期运行的最大敌人就是母线接触面在运行过程中的电化学反应。在母线长期运行时，如果搭接面密封不严，水汽就会与接触表面结合发生电化学反应，形成氧化膜。 氧化膜的存在使铜接头处的接触电阻增大很多，以致该处温升非常高，能量损耗很大。另外，由于材料在高温下的蠕变，还可能造成螺栓连接的松动，使接触电阻更加大。有时还可能导致局部出现电火花，终于形成一种恶性循环。 如果铜质出线段是同铝母线连接，则又因铜铝接头间有电化学腐蚀，它与温升的增大两者之间也存在一种恶性循环，情况尤为严重。 为了解上述问题，习惯是将接头处镀上一层银或锡，或搪上一层锡，因为这是防止铜和铝氧化以及它们之间发生电化学腐蚀，从而降低接电阻和能量损耗、并且稳定接触电阻的有效方法。由于镀锡和镀银成本高，所以通常都是采取搪锡的办法。 在GB14048.1中第8.4.2.2节的表2，内容是接线端子的温升极限： 接线端子材料 温升极限1）3）?? K 裸铜 裸黄铜 铜(或黄铜)镀锡 铜(或黄铜)镀银或镀镍 其他金属 60 65 65 70 2) 这里的接线端子包括各类电气接插件、断路器一次接插件和铜排搭接面等等。 锡和银都是柔软性的金属，铜镀锡或铜镀银后能显著地改善搭接表面的接触状况，因此能有效地提高搭接面允许温升的数值。从表中我们看到，裸铜的温升是60度，铜镀锡的温升是65度，而铜镀银是70度。1）关于原电池问题 在空气中可以说水份无处不在，只不过沙漠空气中的水汽含量低而沿海空气中的水汽含量高而已。 当某种金属轧制完毕冷却后，氧化也随即开始。例如铁就会生成氧化铁，即Fe+O2→Fe2O3，而锡会生成氧化锡，即Sn+O2→SnO2。对于铜，当然也会生成氧化铜，即Cu+O2→CuO。这些氧化物又被称为金属氧化物。 当金属氧化物碰到水后会分解为阳离子和氢氧根负离子，即Fe2O3+H2O→Fe3++(OH)-。同理，锡和铜也会生成相应的阴阳离子，如： SnO2+H2O→Sn4++(O