安华春 苏长宏

（牡丹江建新水泥集团发电厂，黑龙江 牡丹江 157041）

1 电气设备连接的理论基础

电气连接的目的就是形成良好的电的通路，保证电气设备的正常运行。在实际生产中电气设备因连接问题而产生的故障占所有电器设备的半数以上。因此，电气设备的连接问题是不容忽视的，应当引起电气工人的特别注意。

由于电气连接问题引发的电气故障成因主要有连接处的接触电阻和连接处的机械强度两个方面。

1.1 接触电阻

金属材料经过加工以后的表面，总不可能绝对的平。因此，当它们相互接触时，金属的实际接触状态只可能是少数的几个点。当电流流经这些实际的接触点时，就会产生严重的电流收缩,即相当于导体的截面减少了。或者说，接点在接触着的这一部分区域的导电性能变坏了，它所具有的电阻增大了。由于这种原因增加的电阻，称为“收缩电阻”。

另外，经常裸露在大气中的接触点总会有尘埃、水汽、大气中的氧硫、纤维铜铁微粒和其它有机物质等粘附与其上，这些东西的导电性能很差甚至不导电因而使接触区的电阻大大增加，这种原因增加的电阻称为“表面电阻”或“膜电阻”。收缩电阻与膜电阻的综合称为“接触电阻”。

接触电阻的存在会使电气连接在工作中出现故障。首先，当电流流过接触电阻时，就会消耗一定的功率使触点的温度升高。如果电流较大，实际接触点的温度就有可能升到材料的软化点，使它产生永久变形。如果温度更高，达到材料的熔化点，则接点将熔化并焊在一起发生所谓的“熔焊故障”。对于导线连接，接触点发热严重，将使导线绝缘受损、金属严重氧化，接触电阻更大以至于产生很大压降影响设备运行。其次，由于接触面表面膜很厚时，会使接触面电阻很大，甚至成为“绝缘体”使电流无法导通，引发接触面工作严重不可靠，产生所谓的“成膜故障”。另外，影响膜电阻的因素很多，也很复杂，常使接触电阻不稳定。

这种不稳定不仅给生产造成很多困难，而且在使用中还会造成电路的忽通、忽断，严重影响电路的工作。

1.2 机械强度

电气接触面连接的机械强度达不到使用要求，也会造成电气连接的不可靠，影响电气设备的正常运行。这一点也应引起我们的注意。

2 电气设备的连接方式及分析

以上分析了电气连接存在的问题和由此引发的危害。接下来就电气设备的三种连接方式和特点以及存在的问题和连接工艺加以分析讨论。

2.1 导线间的连接

在生产实际中，导线与导线的连接是非常多的，对导线的连接的基本要求：

①接触紧密，接头电阻小，稳定性好，与同长度同截面导线的电阻比不应大于1。

②接头的机械强度应不小于导线机械强度的80%。

③耐腐蚀，对于铝与铝连接应采用熔焊法，防止残余溶剂和熔渣的化学腐蚀。对于铜和铝的连接，要防止电化腐蚀。

④接头的绝缘强度应与导线的绝缘强度一样。

在电气连接中导线间的连接主要有：铜导线间的连接、铝导线间的连接、铜铝导线间的连接三种。

2.1.1 铜导线间的连接

铜的导电性良好，但其氧化膜的导电性能很差。所以，铜接线头的表面应镀锡、搪锡、镀银或冷态压接。

单股铜导线的连接有单卷，绞接和缠卷两种方法。凡是截面积较小的导线一般多用绞接法，截面积较大的导线因绞捻困难，多采用缠卷法。

多股铜导线连接有单卷、复卷和缠卷三种方法。无论何种接法，均须把多股导线顺次揭成30°伞状，用钳子逐根拉直，并用砂布将导线表面擦净。

导线头做好后要用锡焊牢，以增加导电性能和机械强度，并能避免锈蚀。焊接的方法因导线截面不同而不同。10mm2及以下的铜导线的接头可用电烙铁焊接，16mm2及以上的铜导线接头则用浇焊法焊接。

铜导线的连接除焊接法外，亦可采用机械冷压连接。即采用相应尺寸的铜线管套在连接的线芯上，用压接钳和模具进行冷态压接。优点是操作工艺简单、不耗费有色金属，很适合现场施工。

2.1.2 铝导线间的连接

铝在空气中极易氧化，导线表面生成一层导电性不良并难熔化的氧化膜（铝的熔点为653℃，而氧化膜的熔点达到2050℃。而且比重也比铝大）当铝熔化时，它便沉积在铝液下面，降低了接头质量。因此铝导线的连接工艺要比铜导线复杂，稍不注意就会影响接头质量。施工常用的有机械冷态压接、反应鑞焊、电阻焊和气焊等。

2.1.2.1 机械冷态压接：此方法可分为局部压接法和整体压接法两种。局部压接法的优点是：需要的压力小，容易使局部接触处达到金属表面渗透。整体压接法的优点是：压接后连接管形状平直，容易解决高压电缆连接处形成电场过分集中的问题。

2.1.2.2 反应鑞焊：也叫钎焊、铜导线采用的锡焊就是鑞焊的一种。铝导线鑞焊原理和工艺方法与铜导线相似，但由于铝表面有一层氧化膜鑞焊要比铜困难些。

2.1.2.3 电阻焊：在接线盒内，铝导线连接常常需要做并头连接（简称并接），单股导线的并接，最好采用电阻焊。

2.1.2.4 气焊：多股铝导线在接线盒内并接可采用气焊法，操作时注意方法。

2.1.3 铜导线与铝导线的连接

铜导线与铝导线的连接最主要的问题是电化腐蚀。它常使电气接头接触电阻增大或接头腐蚀断裂，造成停电停产或损坏电气设备。防止腐蚀的方法有:

2.1.3.1 在铜铝连接处加过滤金具，即使用铜铝过渡接头。

2.1.3.2 对铜件镀锌或搪锡再与铝件相连。

2.1.3.3 使用导电膏涂敷与连接面可起油封作用，防止连接面氧化或电化腐蚀，同时改善连接面的导电性能。

2.1.4 特别注意的是，在所有的导线连接后，均应用绝缘带包扎，已恢复其绝缘。包缠绝缘带时，要用力拉紧，包卷得紧密坚实，并粘结在一起，以防止潮气侵入。

2.2 导线与端子的连接

导线与端子的连接出现的问题与导线间的连接类似不过多叙述，但应注意导线无论是弯成圈或挂锡与端子相连接螺栓一定要拧紧牢靠。

2.3 触点连接

通过触点连接在电气设备中是很常见的。例如各种接触器、继电器等。接触电阻是一种客观存在的现象，任意接点都无法避免，但是了解它的实质，掌握它的特点后，就可以分析其影响因素，从而采取相应措施减少或消除其影响。

2.3.1 增大接点压力。接点压力它的作用一方面是将已接触的点压皱变形，使这些点的接触面积增加而减小了接触电阻。这样当流过同样电流时接点的发热就会因此大大减轻，或者在同样发热条件下，节点允许通过的电流可大为提高。这种作用，称为抗热或抗熔焊作用。另一个作用就是可以将表面膜压迫破，使接点金属直接接触从而使接触电阻减小并稳定，这种作用称为清膜能力。接点压力的第三个作用是它能抵抗外界的振动与冲击，保证不因这些因素影响而使接触电阻增加甚至使接点瞬间离开而造成断电的事故。这种作用称为抗振能力。但是，过大的压力将使操作力增大。从而使电磁系统等的尺寸增加，导致继电器灵敏度降低。

2.3.2 节点材料的硬度低，节点就容易被压皱变形、材料的化学稳定性高，抗污染与腐蚀的能力强，就不容易产生化学膜，材料的导电性能越好，就有利于发热情况的改善。所以可根据对电气的不同要求选用不同的接点材料。

2.3.3 接点结构主要分点、线、面接触三种。其中接点表面的加工情况即粗燥精细与否对接触电阻有较大的影响。

2.3.4 密封结构、工艺要求、工作环境这些因素都会影响接触电阻

结语

综上所述，随着科学技术的不断发展，电气连接的方式和可靠性也在不断增多提高。因此，电气工作者应不断学习掌握电气连接的方式和特点，更好的保障生产设备的正常运行。

[1]章峻峰,惠兆乾.电气设备连接触头发热原因浅谈[J].才智，2009-06-15.