CN113871905A - 一种铜铝复合板过渡连接端子及制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种铜铝复合板过渡连接端子及制备和使用方法，该铜铝复合板过渡连接端子包括相互复合而成的铜片和铝片；制备方法包括：铜片和铝片复合成片材以及片材的冷压锻造；使用方法包括该铜铝复合板过渡连接端子、铝导线和空气开关的装配连接，本发明的有益效果是，结构简单，操作方便，应用广泛；不仅具有铜的导电、导热率高、接触电阻低和外表美观等优点，也具有铝的质轻、经济等优点；还具有结合面过渡电阻和热阻抗低、耐蚀、耐用、延展性和成型性好等综合性能；可以在温度和湿度不断变化的情况下，也具有可靠地机械性能，具有优异的热稳定性和导电性，从而有效的防止铜和铝连接处由于氧化或其他原因造成的电力事故。

Description

一种铜铝复合板过渡连接端子及制备和使用方法
技术领域
本发明涉及配电接线技术领域，具体涉及一种铜铝复合板过渡连接端子及制备和使用方法。
背景技术
目前居民用电、低压三相用户用电过程中，由于铝导线还在广泛使用，导致供电系统中，空气开关与铝导线直接连接的情况存在，空气开关接线端子材质为铜，铝导线为铝材质，由于铜铝两种不同的材料连接在一起，在遇到空气中的水、二氧化碳和其他杂质时，造成铜、铝连接处的接触电阻增大，导致发热氧化，当达到一定程度时，会导致空气开关烧毁，导致断电，甚至引起火灾。
现有技术中，电力系统中一般使用经过特殊工艺处理焊接而成的铜铝过渡接头，尽管如此，但目前的工艺水平使得焊接处不可能完美无缺，只要有小小的缝隙，便有可能受空气、水分等的入侵，发生氧化，使接触电阻增加，运行过程发热进一步加大氧化面的扩大，最终导致铜铝过渡接头发生强度下降而断裂。此外，现有的铜铝过渡接头体积大但过渡和接触面积小，不能承受太大的外力，尤其是径向外力，安装空间受限，需要使用专用压接工具，操作不便，另外还需要绝缘处理。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种铜铝复合板过渡连接端子及制备和使用方法，本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种铜铝复合板过渡连接端子，该铜铝复合板过渡连接端子包括相互复合而成的铜片和铝片，所述铝片远离铜片的一侧设有内凹状的契合槽，所述铜铝复合板过渡连接端子的两侧各固接有一对耳板。
一种铜铝复合板过渡连接端子的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：将铝质原材料融化成液态，并通过复合法将液态的铝质原材料复合在铜片上形成铝片，进而形成该铜铝复合板过渡连接端子加工用的片材；
S2：通过冲压模具对步骤S1中的片材进行冷压锻造成型，从而形成该铜铝复合板过渡连接端子。
进一步地，所述步骤S1中，在复合的过程中，通过负压惰性气体防氧化，通过催化剂加速铜片和铝片的复合。
进一步地，所述步骤S2中，铜铝复合板过渡连接端子成型后，采用电镀锡方式对其进行表面处理。
进一步地，表面处理后的铜铝复合板过渡连接端子需要进行性能测试，所述性能测试包括热循环测试、拉力测试、抗压蠕变性能测试、导电率测试、断裂伸长率测试、抗拉强度测试、耐热温度测试、耐热实验强度残存率测试、耐腐蚀性能测试以及电阻率测试。
一种铜铝复合板过渡连接端子的使用方法，包括铝导线和空气开关，所述空气开关自带有接线槽，该方法具体如下：首先将铝导线裸露的头部塞入空气开关的接线槽中，然后再塞入铜铝复合板过渡连接端子，此时内凹状的契合槽贴紧并包裹铝导线裸露的头部，铜片紧贴接线槽内部上方的接线端子，通过耳板对铜铝复合板过渡连接端子的装配位置进行固定并避免其脱落；然后拧紧空气开关上的螺钉，从而将铝导线和铜铝复合板过渡连接端子锁紧。
本发明的有益效果如下：
1、该铜铝复合板过渡连接端子结构简单牢靠，操作方便快捷，可以广泛用于各个行业铜和铝连接过渡处。
2、不仅具有铜的导电、导热率高、接触电阻低和外表美观等优点，也具有铝的质轻、经济等优点。
3、还具有结合面过渡电阻和热阻抗低、耐蚀、耐用、延展性和成型性好等综合性能。
4、可以在温度和湿度不断变化的情况下，也具有可靠地机械性能，具有优异的热稳定性和导电性，从而有效的防止铜和铝连接处由于氧化或其他原因造成的电力事故。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明所述一种铜铝复合板过渡连接端子使用时的结构示意图；
图2：本发明所述一种铜铝复合板过渡连接端子的轴测图；
图3：本发明所述一种铜铝复合板过渡连接端子侧视图。
附图标记如下：
1-铝导线，2-铜铝复合板过渡连接端子，21-铜片，22-铝片，23-契合槽，24-耳板，3-空气开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明具有以下三个具体实施例。
实施例1
一种铜铝复合板过渡连接端子，该铜铝复合板过渡连接端子2包括相互复合而成的铜片21和铝片22，铝片22远离铜片21的一侧设有内凹状的契合槽23，铜铝复合板过渡连接端子2的两侧各固接有一对耳板24。
本实施例中：
现有技术中，铝导线1与空气开关3的铜质接线端子连接时，当两种不同金属的接触面与空气中的水分、二氧化碳和其他杂质作用下极易形成电解液，从而形成了以铝为负极、铜为正极的电池，使铝产生电化腐蚀，造成铜、铝连接处的接触电阻增大，导致发热氧化，当达到一定程度时，会导致铜铝线缆连接不正常，导致断路器烧毁断电。
本铜铝复合板过渡连接端子2的出现，一举解决了上述问题，铜片21和铝片22的结合面具有过渡电阻和热阻抗低和耐腐蚀性好等优点，可以在温度和湿度不断变化的情况下，也具有可靠地机械性能，具有优异的热稳定性和导电性。
实施例2
一种铜铝复合板过渡连接端子2的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1：将铝质原材料融化成液态，并通过复合法将液态的铝质原材料复合在铜片21上形成铝片22，进而形成该铜铝复合板过渡连接端子2加工用的片材；
S2：通过冲压模具对步骤S1中的片材进行冷压锻造成型，从而形成该铜铝复合板过渡连接端子2。
作为本实施例进一步的实施方式，步骤S1中，在复合的过程中，通过负压惰性气体防氧化，通过催化剂加速铜片21和铝片22的复合。
作为本实施例进一步的实施方式，步骤S2中，铜铝复合板过渡连接端子2成型后，采用电镀锡方式对其进行表面处理。
作为本实施例进一步的实施方式，表面处理后的铜铝复合板过渡连接端子2需要进行性能测试，性能测试包括热循环测试、拉力测试、抗压蠕变性能测试、导电率测试、断裂伸长率测试、抗拉强度测试、耐热温度测试、耐热实验强度残存率测试、耐腐蚀性能测试以及电阻率测试。
本实施例中：
公开了铜铝复合板过渡连接端子2的具体制备方法，将铜片21和铝片22通过复合法连接成一体，在复合的过程中，将铜片21作为基板，然后将熔化的铝质原材料复合在铜片21上形成铝片22，复合速度很快，瞬间完成，结合强度高，复合后的铜铝复合板过渡连接端子2表面平整、光滑。
其中铜片21具有良好的导电、导热、耐蚀和加工性能，铝片22除了具有良好的导电、导热、耐蚀和加工性能外，且铝的密度很小，质量轻，经济性优越铜，从而让铜铝复合板过渡连接端子2成本更有优势，节省投入。
在复合的过程中，通过负压惰性气体防氧化，通过催化剂加速铜片21和铝片22的复合，并在复合完成后，采用电镀锡方式对其进行表面处理，进一步提高铜铝复合板过渡连接端子2表面的光滑度。
铜铝复合板过渡连接端子2在制备完成后还需要进行以下性能测试：
铜铝复合板过渡连接端子2进行1000次热循环测试、该铜铝复合板过渡连接端子2与铝导线1之间的拉力测试、以及100小时抗压蠕变性能测试，经检测，该铜铝复合板过渡连接端子2的性能远高于GB/T9327-2008和IEC61238-1：2003的标准。
经测试，该铜铝复合板过渡连接端子2其他性能如下：导电率≥65％IACS，高于铝合金电缆导体；断裂伸长率≥30％；抗拉强度≥130Mpa；长期运行耐热温度≥230℃；耐热试验强度残存率≥93％；400h耐腐蚀性能质量损失小于0.23g/m2·hr；20℃电阻率(Ω·mm2/m)≤0.027469。
实施例3
一种铜铝复合板过渡连接端子2的使用方法，包括铝导线1和空气开关3，空气开关3自带有接线槽，该方法具体如下：首先将铝导线1裸露的头部塞入空气开关3的接线槽中，然后再塞入铜铝复合板过渡连接端子2，此时内凹状的契合槽23贴紧并包裹铝导线1裸露的头部，铜片21紧贴接线槽内部上方的接线端子，通过耳板24对铜铝复合板过渡连接端子2的装配位置进行固定并避免其脱落；然后拧紧空气开关3上的螺钉，从而将铝导线1和铜铝复合板过渡连接端子2锁紧。
本实施例中：
在使用的时候，不需要压线钳等大型工具，使用常规螺丝刀即可完成装配，使得操作方便；
该铜铝复合板过渡连接端子2的体积较小，安装方便，使用时能够完整的隐藏在空气开关3的接线槽内，外部不裸露金属，无需另做绝缘处理，也可以更好的防止人员误操作触电。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种铜铝复合板过渡连接端子，其特征在于，该铜铝复合板过渡连接端子(2)包括相互复合而成的铜片(21)和铝片(22)，所述铝片(22)远离铜片(21)的一侧设有内凹状的契合槽(23)，所述铜铝复合板过渡连接端子(2)的两侧各固接有一对耳板(24)。
2.一种铜铝复合板过渡连接端子的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：将铝质原材料融化成液态，并通过复合法将液态的铝质原材料复合在铜片(21)上形成铝片(22)，进而形成该铜铝复合板过渡连接端子(2)加工用的片材；
S2：通过冲压模具对步骤S1中的片材进行冷压锻造成型，从而形成该铜铝复合板过渡连接端子(2)。
3.根据权利要求2所述的一种铜铝复合板过渡连接端子的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在复合的过程中，通过负压惰性气体防氧化，通过催化剂加速铜片(21)和铝片(22)的复合。
4.根据权利要求2所述的一种铜铝复合板过渡连接端子的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，铜铝复合板过渡连接端子(2)成型后，采用电镀锡方式对其进行表面处理。
5.根据权利要求4所述的一种铜铝复合板过渡连接端子的制备方法，其特征在于，表面处理后的铜铝复合板过渡连接端子(2)需要进行性能测试，所述性能测试包括热循环测试、拉力测试、抗压蠕变性能测试、导电率测试、断裂伸长率测试、抗拉强度测试、耐热温度测试、耐热实验强度残存率测试、耐腐蚀性能测试以及电阻率测试。
6.一种铜铝复合板过渡连接端子的使用方法，包括铝导线(1)和空气开关(3)，所述空气开关(3)自带有接线槽，其特征在于，该方法具体如下：首先将铝导线(1)裸露的头部塞入空气开关(3)的接线槽中，然后再塞入铜铝复合板过渡连接端子(2)，此时内凹状的契合槽(23)贴紧并包裹铝导线(1)裸露的头部，铜片(21)紧贴接线槽内部上方的接线端子，通过耳板(24)对铜铝复合板过渡连接端子(2)的装配位置进行固定并避免其脱落；然后拧紧空气开关(3)上的螺钉，从而将铝导线(1)和铜铝复合板过渡连接端子(2)锁紧。
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