配电变压器保护接头的改进

电力18讯：    
浙江永康市供电局  马纯正　张　瑶

配电变压器是城乡配电网中最主要的设备，我市目前就有近4500台配变在挂网运行。在运行中我们发现，配变的故障有很大一部分是由于出线桩头，特别是低压出线桩头发热引起高温，将设备线夹和桩头铜螺杆烧熔，使连接桩头与低压配电箱之间的橡皮绝缘线的绝缘层因高温老化变脆，不得不将配变退出运行。严重时，会因低压导电螺杆头部与设备线夹发生熔焊而无法拆开，造成很大损失。接头虽小，事关重大。

1 配变桩头发热的原因

配变桩头发热的原因主要是桩头与橡皮绝缘线通常是用铜或铜铝设备线夹连接，即在设备线夹上钻孔、套在导电螺杆上，并用弹簧垫圈和螺母压紧。此种安装工艺，因铜或铜铝设备线夹与铜导电螺杆是线接触不是面接触，所以接触电阻相对较大。配变低压侧负荷电流一般来说也比较大，如315kVA配变满负荷时，低压侧电流约500A，如果桩头电阻为0.02W，此时每个桩头上消耗的功率约5kw，可见其产生的热量是相当大的。由于高温导电螺杆螺纹处与设备线夹表面上会生成导电性很差的金属氧化物和硫化物，其电阻远大于原金属电阻，形成恶性循环。

此外配变绝大多数装设于室外，夏天白天负荷重时，环境温度高达40℃，晚上环境温度较低，负荷也回落到较轻。所以随昼夜交替，弹簧垫圈会因温度变化而失去弹性，使导电螺杆与铜与铜铝设备线夹接触压力降低，接触电阻进一步增加。

  
以上两种原因的同时作用：接触电阻随时间不断增大，而最终将配变桩头与设备线夹烧熔，电缆的绝缘完全变脆，严重时会使配变喷油或毁环。

2 配变保护接头的研制

针对以上的实际问题，我们改进了如图1所示的配电变压器保护接头。该保护接头用铝制造。在铸造时，将紫铜棒预热到足够的温度，然后固定在合适的位置同铝一起烧铸。成形后根据配变导电螺杆的尺寸，在铜棒处车好内螺纹，如果低压侧用铝心绝缘线可用如图2所示的方法固定；如果低压侧用铝排引流，即在平面上打上四孔用螺栓固定即可。此外，配变低压侧用铜排或铜心绝缘线引流，即保护接头用铜铸造即可。


3 应用效果

以上配变保护接头已申请了国家专利，在实际应用中，由于导电螺杆与设备线夹的套接中的线接触，改成导电螺杆与保护接头的螺纹连接，相互之间是面接触，从而极大地降低了接触电阻。实测中，接触电阻由前者的百分之几欧姆减少到后者的千分之几欧姆，约减少5～10倍。并且前者的接触电阻随着时间推移，变化很大，后者因接触面基本上与空气隔绝，因而变化很少，比较稳定。基本杜绝了由于桩头发热而引起导电螺杆与设备线夹熔焊，连接的低压橡皮线严重变脆老化及配变喷油等事故。该措施减少了的设备故障引起的设备损失，提高了供电的可靠性。特别是减少了高温时用电高峰季节的设备故障，深受人民群众的好评，取得了很大的社会经济效益。