配電變壓器保護接頭的改進

馬純正 張瑤
浙江永康市供電局

　　配電變壓器是城鄉配電網中最主要的設備，我市目前就有近4500臺配變在掛網運行。在運行中我們發現，配變的故障有很大一部分是由于出線樁頭，特別是低壓出線樁頭發熱引起高溫，將設備線夾和樁頭銅螺桿燒熔，使連接樁頭與低壓配電箱之間的橡皮絕緣線的絕緣層因高溫老化變脆，不得不將配變退出運行。嚴重時，會因低壓導電螺桿頭部與設備線夾發生熔焊而無法拆開，造成很大損失。接頭雖小，事關重大。

1 配變樁頭發熱的原因

　　配變樁頭發熱的原因主要是樁頭與橡皮絕緣線通常是用銅或銅鋁設備線夾連接，即在設備線夾上鉆孔、套在導電螺桿上，并用彈簧墊圈和螺母壓緊。此種安裝工藝，因銅或銅鋁設備線夾與銅導電螺桿是線接觸不是面接觸，所以接觸電阻相對較大。配變低壓側負荷電流一般來說也比較大，如315kVA配變滿負荷時，低壓側電流約 500A，如果樁頭電阻為0.02W，此時每個樁頭上消耗的功率約5kw，可見其產生的熱量是相當大的。由于高溫導電螺桿螺紋處與設備線夾表面上會生成導電性很差的金屬氧化物和硫化物，其電阻遠大于原金屬電阻，形成惡性循環。

　　此外配變絕大多數裝設于室外，夏天白天負荷重時，環境溫度高達40℃，晚上環境溫度較低，負荷也回落到較輕。所以隨晝夜交替，彈簧墊圈會因溫度變化而失去彈性，使導電螺桿與銅與銅鋁設備線夾接觸壓力降低，接觸電阻進一步增加。

　　以上兩種原因的同時作用：接觸電阻隨時間不斷增大，而最終將配變樁頭與設備線夾燒熔，電纜的絕緣完全變脆，嚴重時會使配變噴油或毀環。

2 配變保護接頭的研制

　　針對以上的實際問題，我們改進了如圖1所示的配電變壓器保護接頭。該保護接頭用鋁制造。在鑄造時，將紫銅棒預熱到足夠的溫度，然后固定在合適的位置同鋁一起燒鑄。成形后根據配變導電螺桿的尺寸，在銅棒處車好內螺紋，如果低壓側用鋁心絕緣線可用如圖2所示的方法固定；如果低壓側用鋁排引流，即在平面上打上四孔用螺栓固定即可。此外，配變低壓側用銅排或銅心絕緣線引流，即保護接頭用銅鑄造即可。

 3 應用效果

　　以上配變保護接頭已申請了國家專利，在實際應用中，由于導電螺桿與設備線夾的套接中的線接觸，改成導電螺桿與保護接頭的螺紋連接，相互之間是面接觸，從而極大地降低了接觸電阻。實測中，接觸電阻由前者的百分之幾歐姆減少到后者的千分之幾歐姆，約減少5～10倍。并且前者的接觸電阻隨著時間推移，變化很大，后者因接觸面基本上與空氣隔絕，因而變化很少，比較穩定。基本杜絕了由于樁頭發熱而引起導電螺桿與設備線夾熔焊，連接的低壓橡皮線嚴重變脆老化及配變噴油等事故。該措施減少了的設備故障引起的設備損失，提高了供電的可靠性。特別是減少了高溫時用電高峰季節的設備故障，深受人民群眾的好評，取得了很大的社會經濟效益。