短答:高温区绝对不行,低温端可以作为过渡,但必须确保接头温度足够低。铜在两百多度以上氧化明显、强度下降,熔点也远低于元件工作温度,与发热合金长期高温接触还会相互扩散、接触电阻不断升高,最终接头过热熔断甚至打火。稳妥做法是用耐热钢引出棒把高温段引到低温区再接铜。
铜的熔点约为一千摄氏度出头,远低于常用发热元件的工作温度,在炉内高温区根本无法长期存在,即使短时间也可能软化变形。即使温度低于熔点,铜在两百到三百摄氏度以上氧化就会明显加快,表面生成疏松的氧化层,接触电阻随之上升;同时铜的机械强度随温度升高快速下降,在自重和热循环作用下容易变形松动。更隐蔽的问题是,铜与镍铬或铁铬铝在高温下长期接触会发生元素相互扩散,界面处可能形成性能较差的过渡层,接头电阻越来越大,发热越来越集中,形成恶性循环,最终接头过热熔断甚至打火。如果现场一定要在高温区做连接,应改用与元件匹配的耐热材料,例如耐热钢引出棒,把高温段交给耐热材料承担。铜只能出现在温度已经降下来的部位,这条界限必须划清楚。买元件时把引出要求一并说明,厂家可以直接做成带引出棒的成品。
铜导电性好、易于加工、连接方式成熟,用在低温端是合理的。做法是让元件先通过耐热钢引出棒或过渡件把电流引到炉壁外侧,待温度降到安全区间后,再用铜排、铜编织带或电缆与引出棒连接。接头处建议使用规整的接线端子并压接牢固,接触面清洁、加防松措施,必要时涂覆适用于该温度段的抗氧化导电膏。按经验,长期运行的铜接头温度应控制在两三百摄氏度以内,具体限值需结合实际工况和绝缘材料耐温等级复核,不能凭手感判断;运行中用测温仪定期测量接头温度,是最直接的监控手段。连接铜排时要注意不同金属之间的过渡,必要时加装过渡板,减少直接接触带来的腐蚀。接头周围不要堆放易燃物,长期运行时要防止松动打火。铜排的截面同样要按电流核算,不能只考虑连接方便,否则铜排本身也会发热。
铜与钢或发热合金连接,本质是异种金属接触,总会面对几类问题:接触面在热循环中反复胀缩,紧固力矩逐渐下降,接头变松后接触电阻上升;界面氧化和电化学腐蚀使接触电阻进一步增大,受潮环境中尤为明显;接头一旦发热,热量会沿着导体传导,影响附近的绝缘和端子。这些问题的结果是接头温度逐步升高,而温度升高又会加速氧化,直到接头烧损。因此异种金属接头必须做到可检查、可紧固、可更换,设计上把接头放在便于操作的位置,运行中定期用测温仪测量接头温度,发现比同回路其他接头明显偏高就及时处理,不要等到烧断再停炉。如果接头位于不易观察的位置,可以考虑设置测温点或加装温度监测,把隐患变成可测的数据。对于连续生产的关键设备,这种投入通常是值得的。接头改造完成后要复紧一次并记录力矩,以后每次检修都按同一力矩紧固,接触状态才稳定。
如果现场条件允许,优先采用与元件匹配的耐热钢引出棒,把高温段交给耐热材料承担,铜只负责低温段的输电,这样既保证载流能力,也避免铜进入高温区。引出棒的截面积要根据电流选择,并考虑高温氧化会让有效截面减小的因素,留出足够余量;引出棒长度要保证接线点确实处于低温区,不能为了省料而缩短。元件与引出棒的连接优先采用机械夹持或专用焊接工艺,避免只靠缠绕接触。若必须临时用铜丝应急,只能用于低功率短时场合,并加强巡视和测温,通电期间不得离人,运行结束后立即恢复正规连接并把临时方案记录在案。选用引出棒时还要核对它的材质与元件是否匹配,避免高温下发生不良反应,影响接头寿命。引出棒的形状和固定方式也要便于现场拆装,不能为了美观把接头藏在拆不到的地方。把这套做法写成检修规程,避免临时凑合。
2014 年成立,位于上海市嘉定区江桥镇爱特路 89 弄 9 号;源头生产厂家,场地约 2 万㎡、员工 200 余人、主要设备 48 余台(套)、年产能约 7500 吨;产线贯通熔炼、锻打、轧钢、拉拔、热处理到成材,全流程自主制造。主营电炉丝、电热丝、电阻带(含成型带)、电热辐射管、电热合金、精密电阻合金(康铜/锰铜)、热电偶材料、耐热钢炉内件;常用规格现货,支持按图定尺与打样试装,询价后 1 个工作日内答复,批次可追溯、可提供质保书,产品出口 8 个以上国家。
以上为典型值 / 经验估算,需按实际工况与供应商复核。 电话 136 6174 5686 · 邮箱 shryhjcl@126.com · 官网 https://www.shdianresi.com