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高电压技术:高压电力电缆导体连接管的电磁脉冲成形研究

2022-05-09
摘要:使用电磁脉冲成形技术压接的铜连接管从外观上看,表面光滑均匀、无毛刺;从横截面看,铜管紧密包覆在铝绞线上,并使铝绞线的线芯之间也紧密贴合;从压接界面的SEM图像上看,存在类似于固相焊接的微波状连接界面的界面形貌。

  【作 者】刘刚;韩佳一;丁健;李晨辉;张永鹏;杨兰均

  【摘 要】电力电缆中间接头制作中,用液压钳压接的导体连接管易存在压接不紧密、表面有毛刺、压接面之间有杂质等缺陷,会导致接头的接触电阻大或产生局部放电,进而对接头造成破坏。而电磁脉冲成形技术具有压接紧密、无压痕等优点。因此,通过仿真获得了成形线圈和集磁器设计的优选规律,并据此搭建了一套电磁成形设备,对GT–G–70型号的铜连接管与铝绞线的电磁压接进行了研究。研究结果表明:使用电磁脉冲成形技术压接的铜连接管从外观上看,表面光滑均匀、无毛刺;从横截面看,铜管紧密包覆在铝绞线上,并使铝绞线的线芯之间也紧密贴合;从压接界面的SEM图像上看,存在类似于固相焊接的微波状连接界面的界面形貌。综上所述,使用电磁脉冲成形技术压接的铜连接管在表面光滑度和压接紧密度上都比用液压钳压接的效果好。

  【结 论】

  1)设计带有集磁器的成形线圈时,存在能使工作区磁场最强的最优匝数。同时,增加线圈的匝数可以延长管件的有效受力时间。

  2)T 形截面的集磁器可以产生比梯形和 Y 形更强的工作区磁场。工作区长度会显著影响工作区内磁场的强弱和均匀程度,应依据待加工管件的压接长度进行选择。

  3)对壁厚为 2 mm 的铜连接管进行电磁脉冲压接,压接后的连接管表面较圆滑均匀,无棱角或毛刺,且连接管会将绞线的多股线芯紧压在一起,并较紧密地挤包在绞线外轮廓上。

  4)使用电磁脉冲成形技术压将连接管与绞线进行压接时,可以获得近似于固相焊接的微波状连接界面,所得到接头的接触电阻都符合国标要求。

  5)对应集磁器工作区轴向中心位置的连接面比靠近工作区边缘的压接效果好。

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