一直以来,大截面设备线夹均采用木模砂型工艺铸造,铸造质量不良,造成设备线夹出现气孔、疏松、晶界裂纹。大电流及恶劣的自然环境的作用,导致设备线夹缺陷扩大,造成其管部出现开裂、突鼓等现象。可见,原设备线夹制造的工艺存在明显缺陷:(1)原材料熔化及精炼工艺水平差。
(2)铝液注入型腔的过程控制不稳定、不规范,浇注不平稳,液流不连续、有中断,造成晶层异向隔层现象。
(3)浇冒口的容积和高度不足以补偿铝液的凝固收缩,造成内应力和裂纹的产生;同时,也未能排除浇注时产生的气体、氧化物等杂质。
设备线夹的制造新工艺、新技术大截面液压型设备线夹采用木模砂型工艺铸造,工艺流程中可变因素较多,存在明显缺陷,是引起铸造质量不良的主要原因。部分生产厂家主观认为大截面设备线夹承受的机械负荷相对较小,只要保证材质和几何尺寸,就能正常运行,且能顺利通过现行标准规定的电气试验项目,但试验结果证明:上述有严重缺陷的设备线夹,虽然电气试验均能通过现行国标所规定的项目,但在运行中并不能保证安全可靠。
即将实施的浙江省电力公司企业标准变电站液压型设备线夹技术条件之4.3.1款明确提出:设备线夹不宜用铸造(含重力铸造、低压铸造、压铸等)方式制造,宜用锻压、热挤压、冲压等方式制造。该技术条款将从根本上促进生产厂家放弃设备线夹几十年的生产制造工艺,研发新工艺、新技术。
首先,从大截面液压型设备线夹运行的实际需要和目前制造工艺水平来看,完全可采用铝液态模锻(锻压)工艺生产。该工艺是对进入铸型型腔内的液态或液-固态铝施加较高的机械压力,使其成形和凝固,从而获得铸件的一种工艺。在功能上有别于其它方法的*大特点是实现了低速充型、高机械压力补缩。该工艺生产的铸件*好是结构对称体,符合设备线夹的几何特征,如所示。
铝液态模锻(锻压)工艺的实施,需要有1000t锻压机、液-固态铝红外保温装置等设备。其生产成本比木模砂型工艺高约20%,如采用铸造工艺生产的型号为SY-1400QD-气孔和宏观疏松现象宏观裂纹现象晶层异向隔层现象其次,大截面液压型双母线设备线夹也可采用热制造工艺,主要流程是:(1)用热挤压方法生产圆铝管。
(2)将圆铝管定尺寸,弯曲成型。(3)将端子板一端作剖口,并用氩弧焊接方法使圆铝管与端子板连接。
热挤压工艺的实施,需要有800t铝管热挤压机、氩弧焊接装置等设备。其生产成本比木模砂型工艺高约15%.
结束语采用新工艺生产的大截面液压型设备线夹,其组织致密、晶粒细化,可有效防止气孔、缩松、裂纹产生,并可进行淬火热处理,机械强度、可塑性等力学性能优良,可全面地提升变电站大截面液压型设备线夹的内在质量,保障变电站的安全运行。