输变电设备用铜包铝母线的具体规定

在电力行业标准《输变电设备用铜包铝母线》ＤＬ/Ｔ２４７－２０１２中规定了铜铝界面结合剪切强度不小于３５ＭＰａ，这是Z低要求。通常固液复合的铜铝复合母线在４０ＭＰａ以上。如达到标准要求，在加工时，不会破坏铜铝结合，在正常使用环境下，热胀冷缩产生的应力也不会破坏铜铝界面。
　　
　　上海理工大学对ＨＴ－ＴＬＭＹ铜铝复合母线做了０~２００℃，１００次热循环试验，测试了试验前后界面剪切强度，热循环后，界面结合强度不但没有下降，而稍有提高，这是因为在这个温度范围内，消除了界面由于铜、铝线胀系数不同而产生的应力，同时也加强了铜铝之间原子扩散（上海理工大学铜铝复合母线技术研究报告）。
　　
　　这说明在这个温度范围内使用，热胀冷缩应力破坏不了铜铝界面结合。在电控、配电设备中，正常使用温度不会超出１１０℃．在短路瞬间，标准规定的短路电流在４ｓ之内经过试验对铜铝界面结合也没有影响。

减小导电排两支撑点之间的距离，增大导体截面，尤其是厚度，都可满足动稳定的要求。
　　
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至于热稳定只与导体截面有关，按经济电流密度选取截面Ｓ后，再校验满足热稳定的Z小截面都远小于Ｓ.
　　
　　在母线槽和低压开关柜中，对不同额定电流规格的产品已做过３０kＡ、５０kＡ、６５kＡ、８０kＡ、１００kＡ短路试验，动热稳定都能满足要求。
　　
　　对于铜铝复合导体，除了满足温升极限和动热稳定之外，还必须满足使用要求和寿命要求，具体来说，在进行冲孔、剪切、折弯时铜铝不分层，在使用环境下热胀冷缩应力不会破坏铜铝之间的结合，铜铝界面不会产生电化腐蚀等。这些问题都与铜铝之间界面结合强度有关，而界面结合强度与其制造工艺有直接关系，制造工艺方法不同，其界面结合强度不同。
　　
　　铜和铝在固态下复合，如包覆焊接工艺，轧制压接工艺，穿套轧制工艺等都是用机械压力将铜、铝压接在一起，通过压力激活界面原子，形成原子键结合，再经过热处理扩散，使点结合转变为面结合，但这种扩散深度有限，复合层很薄，界面结合强度并不高。
　　
　　铜和铝固液熔合，即把液态的铝浇铸在固态的铜管中，通过铜、铝接触面上铜的熔化和铜与铝之间的扩散实现复合，铜铝界面形成一层较厚的复合层（约１０多微米），达到较高的界面结合强度。