（广东电网公司珠海供电局 广东珠海 519000）
摘要：本文分析了铝线配电网安装直通式电能表产生大量故障的原因，指出了铜铝过渡问题是直通式电能表故障的主要原因。结合运行环境、负荷特性对直通式电能表铜铝过渡问题的危害进行了分析，并提出了几点改进措施。
关键词：铜铝过渡 直通式电能表
一 前言
当前，随着新农村建设步伐的加快，农村电网也在不停的升级换代。但是，农村地区仍普遍存在大量的铝线低压网，在这种低压电网上安装直通式的电能表计量，电能表端子接线将面临铜铝过渡的问题，由此引发大量的表计故障。本文将针对此种现象进行分析，并提出了几种改进措施。
二 直通式电能表铜铝过渡问题现状
农村地区低压电网很多采用的是铝网，其原因主要是：一方面，由于社会原因，农村地区低压线路被盗现象较严重，特别是低压铜线，由于经济价值较大，极易被盗。而被盗后为防止再次被盗，一般都会换成铝网。另一方面，由于投资界面问题，历史上很多农村地区低压变台为自筹资金建设，由于铝网相比于铜网投资要小很多，因此低压配电网往往采用铝网。但是，由于农村地区用电负荷一般不会太大，多采用直接接入电能表的方式计量，而直通式电能表的端子肯定是铜材质，这就导致了肯定会存在铜铝过渡的问题。
三 计量装置故障调查及分析
以笔者所在供电局为例，该局农村地区有大量用户从事水产养殖行业，需要大量三相电机用于鱼塘增氧，此类用户的计量均采用三相直通式电能表计量，其计量安装方式多采用铝引下线直接接入电表的方式。2014年有水产养殖用户10850户，全年水产养殖用户表计故障471单，水产养殖户表计故障率达到4.34%，远高于其他类别计量装置的故障率。
从各种故障类型统计表可以看到，电表端子烧毁占17.5%，电表烧毁占10%。直接与高温相关的故障就占到总故障三分之一。同时，我们邀请电表厂家人员对电表读书无显示和电表显示失压的部分故障表进行了拆解分析，也发现存在温度过高的现象。剔除雷击烧表、表计本身质量等原因，我们发现主要的发热点就在铜铝过渡的端子处。
四 铜铝过渡问题的危害
铜铝过渡现象会导致接触电阻变大，其产生原因有以下两种：
1、化学反应
当铜、铝两种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。
2、膨胀系数
铜与铝的热膨胀系数相差很大。铝的热膨胀系数比铜大36%左右，在过渡接头发热时会使铜材料受到挤压，而在冷却后不能完全复原。这样，在长时间运行中经多次冷热不均的长期温差变化后，特别是夏季东西温度、负荷同步变化，如果采用铝线接入铜接线柱的方式，长期膨胀，容易使接触面处产生较大的间隙而影响接触面积，造成接触不良进而使接触电阻增加，导致烧接线柱的现象。
同时，连接处由于接触松动而出现缝隙进入空气，导致铝导线氧化形成氧化铝。尽管氧化铝的氧化层很薄，但是它的电阻值很高，在连接处的接触电阻大大增加，使连接部位容易发热，加剧氧化，并陷入氧化发热的恶性循环。
另一方面，对于农村地区的直通式电能表来说，其运行环境、负荷特性决定其铜铝过渡问题会更为突出。由于农村地区直通式电能表多用户农业生产、水产养殖等，运行环境较差，主要表现为：直通表计量箱多在户外，夏季运行温度较高，阳光直晒后，电表箱内温度很高。表箱防护等级不足，表箱内易积水，导致表计运行环境潮湿。多种不利因素，均会加剧或加速铜铝接头故障。三相直通式电能表入表电流大也是铜铝过渡问题突出的原因之一。目前三相直通式电能表最大电流可以到80A或100A，一旦在铜铝过渡接头处产生接触电阻，就极易发热导致接头处故障。相比于城市小区公变，农村水产养殖台区停电较多，电表受到停送电冲击较多，而且，电机负荷启动电流大，也会对接头处形成冲击。
五 铜铝过渡问题改进措施
在无法大面积将农村电网更换为铜网的前提下，直通表的铜铝过渡问题会长期存在，只能通过其他有效手段，让铜铝过渡问题不影响到表计计量。
一是加强运行维护。对于表计接线端子处的铜铝过渡问题，在无法采用其他方式替代的情况下，只能采用早发现，多维护的方式。例如在线损普查、抄表时如发现可能存在发热的现象，则可以采用重新紧螺丝、打磨去除氧化层等方式，减小接触电阻。
二是在端子处安装铜铝过渡端子。在铝引下线上先压接铜铝过渡端子，再通过铜铝过渡端子接入电表。其铜铝过渡点变为铜铝过渡端子中，将大大缓解发热现象。但这一方式要特别注意绝缘问题，犹豫铝线本身已经较粗，再压接端子后线径更大，应做好绝缘措施。
三是在引下线处安装铜铝过渡线夹，采用铜线引下。这种方式将铜铝过渡放在电源引入点处，完成采用铜线入表，可以完全避免表计铜铝过渡问题，有效的保护电能表。
后面这两种方法，将铜铝过渡问题从电表端子处转到了线夹或端子处。专业线夹或端子铜铝接触面积大，连接面也是采用焊接，接触电阻远小于原来表计端子出的铜螺丝压铝线的情况，可以有效的解决铜铝过渡问题。
六 结束语
农村地区电网架构完善还需要一个长期的过程，铝配电网在很长一段时间内还会继续存在，直通式电能计量装置的铜铝过渡问题在较长的一段时间内还会比较突出。针对这一现象采取有效的措施，采用铜铝过渡线夹或端子降低接触电阻，提高铜铝过渡的可靠性，能极大的降低计量装置的故障率，较好的解决铜铝过渡问题。
参考文献
[1]宋子康, 蔡文安. 材料力学[M] 同济大学出版社.
[2]魏则轻. 不可忽视的铜铝连接[J] 农村电工,1996（2）
个人简介
姓名：吴爽（1981.11--），性别：男，籍贯：浙江人，学历：本科，毕业于华南理工大学；现有职称：工程师；研究方向：用电计量。
论文作者:吴爽,贺明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/26
标签：通式论文; 端子论文; 电表论文; 电能表论文; 农村论文; 故障论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第3期论文;