CN104201535B - 电缆线导体与接线端子焊接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆线导体与接线端子焊接的方法，焊接步骤如下：1）先将接线端子的开口端从导电线圈的一端插入导电线圈内，然后将电缆线导体从线圈的另一端插入接线端子内；2）开启脉冲发生器，使电容器组中的各电容充电，充电电压达到设定值时，使电容器快速放电，从而实现电缆线导体与接线端子的焊接。本发明焊接难度低，焊接质量高，环保并且焊接成本低。

Description

电缆线导体与接线端子焊接的方法

技术领域

本发明涉及一种电力工程领域，尤其涉及一种电缆线导体与接线端子焊接的方法。

背景技术

在电力工程以及设备制造领域，对电缆线导体与接线端子（即线鼻子或连接套等）进行连接时，目前仍然采用传统的机械式压接或锡焊以及压接后再锡焊的连接方法。

传统压接的方法简单，通常采用手动（液压）压接钳作为动力，钳口处的压紧头用钢制成形模具作成。这种压接方式，使用方便，特别适合野外施工现场使用。但也有不足之处：

1.操作者的劳动强度较大；

2.芯线在压接后紧密度不高，总有少数芯线存在松散现象，使接头的接触电阻增大；

3.压接后接线端子外表面有很深的压痕，在挤压过程中对内部芯线有一定损伤；

4.压接处并非360°均匀受力和收紧，降低了接头的机械抗拉和抗扭能力；

5.压接接头在疲劳受力和冷热交替环境下容易产生松动，造成接触不良、发热、打火等事故隐患；

6.锡焊填充虽然可以增加接触面积，但也增大了施工操作的复杂程度，效率较低；

7.锡焊接头的机械强度低，并且锡也只有在常温下富有延展性，如果温度下降到-13.2℃以下时，将会逐渐变成煤灰般松散的粉末，特别是在 -33℃或有红盐的酒精溶液（SnCl4·2NH4Cl）存在时，这种变化的速度会大大加快。这就使得经过锡焊填充的电缆线压接接头在高寒地区的耐用性大打折扣，将严重影响到电力系统的正常运行。

8.锡焊填充连接的另一缺点是其短路允许温度只有160℃，这对大电流负载情况下电路系统的的安全性有较大的影响。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种电缆线导体与接线端子焊接的方法，能有效解决现有焊接难度高，并且焊接质量低，焊接劳动强度高，同时焊接成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种电缆线导体与接线端子焊接的方法，其特征在于：包括电磁脉冲焊机装置，该电磁脉冲焊机装置包括主机和工作台，所述主机包括主箱体，在主箱体内设有带有滤波装置的交流电源、变压器、高压整流器、电容组、真空开关以及触发装置；所述交流电源经变压器变压后与高压整流器相连，所述高压整流器同时与电容组的各电容相连，电容组的各电容分别与一真空开关相连；所述触发装置包括脉冲发生器，该脉冲发生器的信号输入端与交流电源相连，信号输出端同时与各真空开关相连；所述工作台包括台架和设置在台架上的焊接头，所述焊接头包括导电线圈，所述导电线圈通过同轴线缆与主机中的各真空开关同时相连；焊接步骤如下：

1）先将接线端子的开口端从导电线圈的一端插入导电线圈内，然后将电缆线导体从线圈的另一端插入接线端子内，并使电缆线导体的轴心线与接线端子的轴心线重合，且电缆线导体外圈与接线端子内壁之间具有间隙；

2）开启脉冲发生器，使电容器组中的各电容充电，充电电压达到设定值时，系统控制触发装置打开放电开关，使电容器快速放电，从而实现电缆线导体与接线端子的焊接；焊接时的脉冲电流至少要达到上百千安。

进一步地，在工作台上还设有电缆线导体夹具和接线端子夹具，所述电缆线导体夹具和接线端子夹具分别位于导电线圈的两端，在焊接过程中用于将电缆线导体和接线端子定位和固定。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明为绿色环保的“低碳”工艺，可广泛用于电缆线导体与接线端子的紧密连接，并可替代现有的机械式压接和锡焊工艺。整个压接过程无发热，属固态冷加工工艺；压接后线鼻子材料的金属特性不会发生任何改变，无残余应力，无微裂纹；压接面呈360°圆柱面均匀包敷，接头致密且强度高；外型美观，表面无压痕，无损伤；压接时工艺参数可精确受控，压接接头质量稳定可靠，一致性好；压接速度快，一次成型，劳动强度低，生产效率高，适用于大批量生产和自动化；能耗很低，节能环保；其具体效果体现在：

1.整个压接过程十分短暂、快捷，操作简单、方便；

2.接头处的接触电阻极小，近乎导体自身的线阻，可忽略不计；

3.压接处十分致密，内部已没有空隙，不易被氧化和腐蚀，不必再采用灌锡进行填充，节省成本和时效；

4.压接后的多股导线成为一个实心整体，极大地增强了接头的抗拉和抗扭转强度；

5.接线端子套管在压接长度上延360°圆周向内均匀包裹，芯线受力均匀，外表面无损伤，无残余应力，提高了接头强度；

6.接头外表面无机械压痕，无表面微裂纹，增强了接头表面的抗腐蚀能力，且外形美观；

7.压接力可精确受控，接头性能与质量的一致性非常好；

8.压接工艺环保清洁，没有环境污染，无油污，更不会对电缆线和端子带来油污和外观造成污染的可能；

9.降低了工人的劳动强度低，压接效率高，适合批量生产；

10.特别适合大电流负载电缆线定长制备时的端子压接制作。

附图说明

图1为采用本发明方法焊接过程的状态示意图；

图2为采用本发明方法焊接后的状态示意图。

图中：1—导电线圈，2—接线端子，3—导体。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种电缆线导体与接线端子焊接的方法，包括电磁脉冲焊机装置，该电磁脉冲焊机装置包括主机和工作台。所述主机包括主箱体，在主箱体内设有带有滤波装置的交流电源、变压器、高压整流器、电容组、真空开关以及触发装置；所述交流电源经变压器变压后与高压整流器相连，所述高压整流器同时与电容组的各电容相连，电容组的各电容分别与一真空开关相连；所述触发装置包括脉冲发生器，该脉冲发生器的信号输入端与交流电源相连，信号输出端同时与各真空开关相连。所述工作台包括台架和设置在台架上的焊接头，所述焊接头包括导电线圈1，所述导电线圈1通过同轴线缆与主机中的各真空开关同时相连。焊接步骤如下：

1）先将接线端子2的开口端从导电线圈1的一端插入导电线圈1内，然后将电缆线导体3从线圈的另一端插入接线端子2内，并使电缆线导体3的轴心线与接线端子2的轴心线重合，且电缆线导体3外圈与接线端子2内壁之间具有间隙；

2）开启脉冲发生器，使电容器组中的各电容充电，充电电压达到设定值时，系统控制触发装置打开放电开关，使电容器快速放电，从而实现电缆线导体3与接线端子2的焊接；焊接时的脉冲电流至少要达到400KA。

电流在极短的时间内流过工作线圈（感性负载）进行释放，产生瞬间高压脉冲磁场，同时也在接线端子2外壁产生感应电流，并产生感应磁场，两磁场相互排斥，接线端子2在强磁场力的作用下向中心均匀收缩变形，当磁场力的大小满足接线端子2变形的屈服条件时，内部电缆线导体3被接线端子2紧密包裹并在中心部位密集排列，实现紧密压接。

本发明是利用电磁力对电缆导体3与接线端子2进行连接的一种压接方法。其基本原理是：两个套接的金属工件在压接时，外层工件和电磁线圈均可被看成是导体3，当给电磁线圈通电时，外层工件表面会产生感应电流，该电流也产生电磁场。根据楞次定律，电磁线圈产生的磁场与感应电流的磁场方向相反，相互排斥。

因此，两磁场相互作用产生强大的排斥力，这个外层工件受到一个向内的径向力作用，在极短时间内朝着轴心线方向压缩，使其延径向朝中心收缩变形。当外层工件向内收缩的运动速度大于200米/秒时，外层工件(接线端子2）产生材料的塑性流动，并在收缩变形时紧紧地包裹在内层工件（电缆线导体3）上，形成紧密、牢固的连接。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种电缆线导体与接线端子焊接的方法，其特征在于：包括电磁脉冲焊机装置，该电磁脉冲焊机装置包括主机和工作台，所述主机包括主箱体，在主箱体内设有带有滤波装置的交流电源、变压器、高压整流器、电容组、真空开关以及触发装置；所述交流电源经变压器变压后与高压整流器相连，所述高压整流器同时与电容组的各电容相连，电容组的各电容分别与一真空开关相连；所述触发装置包括脉冲发生器，该脉冲发生器的信号输入端与交流电源相连，信号输出端同时与各真空开关相连；所述工作台包括台架和设置在台架上的焊接头，所述焊接头包括导电线圈，所述导电线圈通过同轴线缆与主机中的各真空开关同时相连；焊接步骤如下：

1）先将接线端子的开口端从导电线圈的一端插入导电线圈内，然后将电缆线导体从线圈的另一端插入接线端子内，并使电缆线导体的轴心线与接线端子的轴心线重合，且电缆线导体外圈与接线端子内壁之间具有间隙；

2）开启脉冲发生器，使电容器组中的各电容充电，充电电压达到设定值时，系统控制触发装置打开放电开关，使电容器快速放电，从而实现电缆线导体与接线端子的焊接；焊接时的脉冲电流至少要达到400KA。

2.根据权利要求1所述的电缆线导体与接线端子焊接的方法，其特征在于：在工作台上还设有电缆线导体夹具和接线端子夹具，所述电缆线导体夹具和接线端子夹具分别位于导电线圈的两端，在焊接过程中用于将电缆线导体和接线端子定位和固定。