电气连接种种及其要求

　　摘　要：针对近些年来电气连接接触不良经常引发重特大火灾的事实，综述了电气连接的常见形式和要求，并简述了电气连接的防火安全监控措施。
　　关键词：电气连接　电气接触　防火安全
　　本网讯　　电气连接(包括线路与线路、线路与设备之间)在电气设施的安装使用中不可避免，随之而来由于连接处理不当，以及运行中多种因素的影响，产生接头电气接触不良引发电气火灾也就难以完全避免。虽然目前防短路、过载、漏电以及其它电气故障损害的保护装置日趋完善，但就防止电气接触不良造成电气火灾的技术措施而论，目前还没有行之有效的保护装置，甚至电气规范也未对此作出系统明确的要求。除了注重连接施工安装质量，就是加强接头日常检查维护。因此，了解和掌握电气连接的常见形式、要求及检查维护措施，是预防电气火灾所必须的。

　　一、电气连接常见形式及要求：

　　(一) 线路之间的连接

　　1、连接的基本要求：
　　(1) 连接要接触紧密、稳定性好，接头电阻不得大于同截面、同长度导线电阻的1.2倍。
　　(2) 接头要牢固，其机械强度不小于同截面导线的80%；
　　(3) 接头应耐腐蚀，导线之间焊接时，应防止残余熔剂熔渣的化学腐蚀；
　　(4) 铜、铝导线相接时，应采用铜、铝过渡连接管，并采取措施防止受潮、氧化及铝铜之间产生电化腐蚀；
　　(5) 接头恢复的绝缘强度应与原导线一致。
　　2、铝导线的连接：
　　(1) 机械冷压接法
　　此法对单股铝(铜)导线的连接使用广泛，不仅可用于单芯线、多芯线，也可用于导线和电缆。它的原理是：使用冷拔的无缝铝(铜)套管和专用压接钳，利用压接钳的压力将套管压在线芯上，使套管和导线之间产生应力，达到紧密结合，从而形成良好导电通路的目的。根据压接方式不同，机械冷压法又分为全部挤压法(又称环压式)和局部冷压法。前者用特制压接钳将套管连同插入管中的线芯一并压制成六角形，一般用于大截面线芯(可达50平方毫米)线路的连接；后者也是用特制的压接钳，在线芯插入套管后，在套管表面局部有选择的压制成一些坑(槽)，比之前者目前用得更普遍。一般用于较小截面(10平方毫米以下)线路的连接。机械冷压接法的方法和主要要求是：
　　A、将线路连接端的绝缘层剥去， 其长度应为套管长度的一半加5毫米；
　　B、洗去线芯导体上和套管内壁的油污， 再用砂布和小钢丝刷将导体和管内壁的氧化层除去，再涂上凡士林锌粉膏(或其他防氧化、降温导电膏)；
　　C、将线芯插入套管内，端头必须顶到套管的中心位置，线芯外径与套管内径应配合紧密，不得折弯、剪掉线芯或另用线芯填充；
　　D、压接时，对全部挤压法必须根据套管截面大小不同，压制到相应规定的尺寸；对局部挤压法，先必须根据套管长度不同，选择相应数量的压坑，尔后根据套管截面大小选择压坑深度，同时压接时应先压套管两端，每个坑必须一次压完，不得中途退出，压制后不得有裂纹。
　　(2) 锡焊(钎焊)连接法
　　此法多用于较大截面铝(铜)线芯连接。其方法和要求是：
　　A、先配好熔结焊料，其成份如表1所示：
　　　　　 表1　 锡焊焊料成份表(重量比)
　　 ────┬───┬───┬─────
　　 金属名称│纯　度│熔　点│焊料成份
　　　　　　 │ (％) │ (℃) │　(％)　
　　 ────┼───┼───┼─────
　 　　　锡　 │99以上│ 232　│　 60　
　　 ────┼───┼───┼─────
　　　　锌　 │93以上│ 420　│　 40　
　　 ────┴───┴───┴─────
　　B、去掉线路连接端头导体绝缘， 并除去导体油污及氧化层，清理出金属光泽；
　　C、用电烙铁对导体搪焊料，应边搪边磨擦， 才能使焊料紧粘导体上，助焊剂应使用焊锡膏，不宜使用酸性焊剂；
　　D、将搪过焊料的线头搭叠起来， 然后把两线头分别在另一导线上缠绕三圈，余线剪掉；
　　E、搭接好后，用电烙铁沿整个接头沟槽搪满焊料， 应使所搪焊料均匀密实。冷却后，立即把接头擦净，然后涂上一层速干性沥清漆，再包扎恢复导线绝缘。
　　(3) 电阻焊连接法
　　此法常用于两根以上的单芯铝(铜)导线并联连接。方法和要求是：把连接端头绝缘去掉20到30毫米，再把端头并齐绞合起来用钳子剪齐，保留20到25毫米的长度，在接头处涂少量助焊剂，就可进行焊接。
　　(4) 气焊连接法
　　此法多用于大截面导线连接。方法和要求是：先将连接端头去掉一段绝缘，16平方毫米的导线去掉60毫米，35平方毫米去掉80毫米，70平方毫米去掉100毫米。 焊前应把两根裸导线头靠近绝缘层部分缠以浸过水的石棉绳，并用铁丝把两根导线绑在一起，当加热到导体熔点时(一般用高压喷灯)，把助焊剂涂上，借助助焊剂的填充和搅拌作用，使连接处端面的金属线芯融合在一起。接头焊好后，要立即清除残渣和助焊剂(可趁热用棉纱沾水把接头擦干净)。
　　3、铜导线的连接
　　铜导线由于其物理、化学、导电性能优于铝导线，其连接方法除可采用与上述铝线连接相同方法外，还可采用下列方法：
　　(1) 绞接法
　　此法多用于2.5 平方毫米以下单芯线的两根“对接”和三根“丁字”、、四根“十字”连接。
　　当“对接”时，要求两根导线连接中部共绞合3圈以上，两线端头各自在另一根导线上单绞5圈以上， 同时要求绞接后端头距绝缘层留出10毫米的间隙；
　　当“丁字”型连接时，则要求连接的线头在被搭接导线上绞5圈以上，三端头距绝缘层也要有10毫米间隙；
　　当“十字”型连接时，四根连接线头要在被搭接线上各绞5圈以上，连接后四个端头也要留有10毫米间隙。
　　(2) 缠卷法
　　此法通常用于4平方毫米以下的单芯线对接， 形式和要求是：将被接两线头及一根同质同截面裸导体重叠在一起 (裸导体夹于两线头中部)，用小于被接导线截面的细铜丝(一般为1.5平方毫米)缠卷其上，要求被缠卷长度要大于被接导线直径10倍以上，再将中间夹叠的裸导体两端头向上翘起形成弯头状以加强抗纵向拉伸，防接头松动，在两弯头外细铜丝再各缠卷5圈以上， 缠卷后两端头距两线头绝缘层也需留出10毫米间隙。
　　上述方法也适用于小截面多芯软线连接，只是先必须把芯线拧紧成单股(芯)线，再加以连接。
　　4、铜、铝导线连接
　　　铜、铝导体由于其各自的物理、化学、特性的不同，在通常环境，接头易产生电化学反应而遭腐蚀，使接触电阻明显增大，因而连接应尽量避免，当铜、铝连接必须施行时，一般有下列方法：
　　(1)使用铜、铝过渡连接管(一端为铜、一端为铝，中间用闪光焊焊接在一起的连接套管)进行压接或焊接；
　　(2)对铜、铝导体的接触面先进行搪锡处理， 再进行连接；
　　(3)在铜线鼻子上搪锡再与铝线鼻子连接；
　　(4)在铜、铝导线接头处垫锡箔(或搪过锡的薄铜片) 再相接。

　　(二) 线路与设备的连接
　　
　　这种连接发生在导线头与接线盒、接线端子板、(排)等配电和用电设备进出线接线柱或接线螺栓处。从某种意义讲，线路与设备的连接在实际用电中，比之线路之间的连接更为普遍，虽连接处理比后者容易，牢固性也相对较强，但由于接点多，也是最容易发生电气接触不良，造成安全事故的环节之一。常见连接形式和要求主要有：
　　１、顶压连接　　
　　即线头插入接线柱孔内，沿螺纹孔旋动螺杆，使杆头直接紧压在导线头上的连接法。要求和应注意的是：
　　(1) 插线孔的大小一定要与与导线截面相匹配。禁止减小导线截面再插入孔内的做法，当截面过多小于孔截面时，应对导线插接部分进行并股加粗处理；
　　(2) 多芯导线进入插孔前，外部应包缠一层导电性能良好，质地柔软，结实防腐的金属薄皮，以防导线头受到螺杆头顶压时，产生松散、断股现象，影响电气接触效果。常用的铝导线尤其应注意此点。
　　２、旁压连接　　
　　即利用接线螺栓，将导线“绕钩”在螺杆上，再旋动螺母紧压的连接方法。其要求和应注意的有：
　　(1) 在条件许可时，应尽量采用成型导线头接线端子，即先在导线头连接成型端子，再对端子进行压接；
　　(2) 小截面单芯铜线(一般10平方毫米以下)、多芯铜线(2.5平方毫米以下)、单芯铝线(2.5平方毫米以下)与接线端子可直接连接(还包括顶压式)，但多芯线宜先拧紧搪锡后再连接；
　　(3) 多芯及大截面单芯铝线、大截面铜线连接时，应先焊或压接成型接线端子后，再与设备螺栓连接；
　　(4) 当接线螺母压接单芯导线自制端子（即将线头弯成半圆钩状端子）或成型端子时，应将弹簧垫圈（一般为高碳钢再经发兰处理）置于端子下面（在弹簧垫圈上再多用一个平垫圈），使电流不经电阻大的弹簧垫圈直接流向平垫圈→螺母→螺杆，以减少接触电阻；
　　(5) 当螺栓压接两根自制接线端子时，在两接线端子中间应增加一个金属平垫圈，以增大导线接触面积，降低接触电阻；
　　(6) 当电流由一个导体(A)通过接线螺栓向另两个导体(B、C)传输时,应将A夹于B、C之间连接，以避免电能传输发热集中在一个接触面；
　　(7) 有时为了计量，往往在电流引入或引出母线、闸刀、保险等接线处夹接一小截面导线，从减小接触电阻、降低温度出发，应避免将小截面导线夹于两大截面导线之间，使大截面导线直接接触；
　　(8) 对电磁开关等重要的接线螺栓，应尽量使用接线性能上相当于弹簧垫圈与平垫圈组合，具有良好抗震防松效果的“∧”形导线压接金属垫圈。但应根据导线截面大小选择合适的“∧”形垫圈，即应当“∧”形垫圈在紧固螺母旋紧后，垫圈下沿应距底板平面留有0.5至1.5毫米的间隙，防止“反作用力”对增大接触压力起阻碍作用。

　　二、电气接触点的防火安全监控措施：

　　电气接触点无论施工安装质量如何高，由于载流中运行各种因素的影响，经过一段时间难免会产生松动、接触电阻增加，导致接点发热增大，极可能引发火灾事故。实际中常用下列措施对重要接点运行状态加以监控，以便及时维修：
　　１、安置试温材料　　
　　即对接头粘贴示温蜡片，涂刷示温变色漆，利用试温材料随接头温度上升颜色变化来确定接头是否产生高温，从而判断接头接触状况；
　　２、设置点温计
　　对非常重要的接头，往往安装温度计，通过显示接头温度，直接反映接头接触状况，如使用半导体点温计；
　　３、红外线测温
　　这是一种对接头进行非接触式测温监控方法，可长时或临时对接头进行检测；
　　４、观察法
　　一是可观察接头附近热气流产生及上升情况，二是可观察接头处霜、雪熔化情况；三是可观察雨中接头局部干燥和蒸气升腾情况，等等。
　　
　　电气连接形式多种多样，新的先进的方法也越来越多，以上所述仅是电气连接的一些基本形式、要求和安全措施。但在实际中，为了有效地防止接触不良发生火灾事故，电气连接应尽量避免。如：对移动式电器应采用整根导线；在易燃易爆场所、易腐蚀及散热条件差的环境（如建筑物闷顶内）安装线路，应预先配上适当长度的导线并留有余量，以避免和减少线路接头；在线路敷设中也可利用导线与接线盒、分线盒、开关板、控制板、端子排等的连接来代替线路本身的接头，等等。