变压器接地连接方式及铜排电镀必要性探讨？

接地方式保障设备安全，铜排电镀可防腐并增强导电性，提升运行可靠性。

变压器引出接地铜排与接地网扁铁的连接主要推荐采用螺栓连接配合铜铁过渡板,或者采用放热焊接（火泥熔接）方式，严禁直接将铜排与镀锌扁铁进行简单的物理搭接，关于铜排是否一定要电镀，答案是肯定的，在电力工程标准中，变压器接地铜排通常要求必须进行镀锡处理，这是为了防止氧化并降低接触电阻，确保接地系统的长期稳定运行。

变压器接地铜排与接地网扁铁的连接工艺详解

在电力工程安装中,变压器中性点及外壳的接地是保障电力系统安全运行的核心环节，变压器引出端通常为铜材质，而室外主接地网通常采用热镀锌扁钢，这两种不同金属的连接如果处理不当，会引发严重的安全隐患，以下将从连接方式、电镀必要性及防腐措施三个维度进行深度解析。

铜排与扁铁的两种主流连接方式

针对铜与铁这两种异种金属的连接,工程实践中主要有两种成熟且可靠的方案，施工时应严格遵循GB 50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》。

1. 螺栓连接配合铜铁过渡板（最常用方案）
   这是目前变电站和配电室中最普遍的连接方式，由于铜和铁的标准电极电位不同（铜为+0.34V，铁为-0.44V），直接接触会产生严重的电化学腐蚀，俗称“原电池效应”，为了解决这一问题，必须使用“铜铁过渡板”或“铜铝铁过渡头”。

   • 施工要点： 首先在接地网扁铁上焊接一块铜铁复合板（通常是一侧铜一侧铁，或者通过爆炸压覆工艺制成），变压器的接地铜排通过螺栓紧固在过渡板的铜侧。
   • 紧固要求： 必须使用平垫片和弹簧垫片防松，螺栓规格通常不小于M12，紧固力矩需达到规范要求，确保接触面紧密，接触面之间建议涂抹电力复合脂（导电膏），以填充微观凹凸，进一步降低接触电阻并隔绝空气。

2. 放热焊接（火泥熔接，最优方案）
   放热焊接是一种利用化学反应产生高温将金属熔合的连接技术，这种方式是通过化学反应（放熱焊接剂/铝热剂）产生的高温（超过2500℃），将铜排和扁铁完全熔化在一起，形成分子层面的结合。

   • 优势分析： 相比螺栓连接，放热焊接是永久性的分子结合，不存在接触电阻，且耐腐蚀能力极强，能承受反复的大电流冲击而不熔断，这是许多高电压等级、大电流变电站的首选方案。
   • 施工要点： 需要专用的石墨模具和焊粉，操作时需清洁模具，放入被连接的铜排和扁铁，倒入焊粉并点燃反应，反应完成后清理焊渣，焊点应饱满、无气孔、无裂纹。

为什么变压器铜排一定要电镀（镀锡）？

关于铜排是否需要电镀,很多非专业人员存在误区，认为铜本身导电性好，裸铜即可，变压器接地铜排必须进行表面处理，且绝大多数情况下是镀锡。

1. 防止氧化层增大接触电阻
   铜在潮湿的空气中，尤其是室外环境下，极易氧化生成氧化铜（CuO）和氧化亚铜（Cu2O），这些氧化物的导电性能极差，随着时间推移，氧化层加厚，会导致接地连接处的接触电阻急剧上升，当发生接地故障时，大电流无法顺利泄入大地，可能导致变压器外壳电位升高，危及设备或人身安全。
   镀锡层致密且化学性质稳定，能有效隔绝空气，防止内部铜材氧化，确保长期的低电阻接触。

2. 改善电偶腐蚀中的电位差
   虽然我们使用了过渡板，但在螺栓连接的微小缝隙中，依然存在电解质（水分、盐分），锡的电极电位介于铜和铁之间，镀锡层在一定程度上起到了缓冲作用，减缓了腐蚀速率，锡层质地较软，在螺栓紧固时发生微量变形，能够更好地填充接触面的不平整，增大有效接触面积。

3. 工程规范的强制性要求
   依据国家及行业相关电气安装规范，裸导体在户外或潮湿环境中使用时，必须采取防腐蚀措施，对于变压器这类关键设备，其接地引下线通常明确要求采用“镀锡铜排”或“铜覆钢材料”，不电镀的裸铜排在验收环节往往会被判定为不合格。

独立见解与专业解决方案：容易被忽视的细节

在实际工程验收中,我发现很多施工方虽然使用了过渡板，但往往忽略了“热效应”与“机械应力”的综合影响，这里提供一个专业的进阶解决方案。

解决“热胀冷缩”导致的连接松弛
变压器在运行时会发热，铜排的热膨胀系数与扁铁不同，长期的昼夜温差和负荷变化会导致螺栓连接处产生微小的相对位移，久而久之螺栓会松动。

• 解决方案： 除了使用标准的弹簧垫片外，建议在铜排连接孔处使用“蝶形垫圈”或双螺母锁紧机制，在每年的预防性试验中，必须使用力矩扳手复核接地螺栓的紧固度，这比单纯测量接地电阻更重要，因为松动往往是接地失效的前兆。

拒绝“缠绕连接”与“简单搭接”
在一些小型工程中，为了省事，施工人员常将铜排直接缠绕在扁铁上，或者仅仅用一根螺栓将铜排压在扁铁上（无过渡板），这是极其危险的。

• 专业建议： 必须坚持“异种金属必用过渡件”的原则，如果现场没有成品铜铁过渡板，应急处理方案是采用一段125mm×125mm×8mm的铜覆钢板，或者使用高质量镀锡铜编织线两端压接接线端子进行过渡，但编织线截面积必须满足热稳定要求。

关于防腐涂层的“留白”处理
接地网扁铁通常刷有沥青漆或防锈漆，在连接点处，很多工人刷漆时连同连接面一起刷了，或者为了防腐刷得太厚。

• 关键操作： 连接接触面严禁有任何油漆、锈斑，连接完成后，只能在连接处周边刷防腐漆，或者在螺栓紧固后，在缝隙处涂抹导电密封胶，但绝对不能覆盖金属接触面。

变压器接地系统的可靠性是电力安全的最后一道防线,铜排与扁铁的连接绝非简单的“拧在一起”，它涉及材料学、电化学和力学原理，采用镀锡铜排、配合铜铁过渡板进行螺栓连接，或者采用放热焊接，是解决这一技术难题的标准答案，只有严格遵循这些专业工艺，才能确保在雷击或短路故障发生时，巨大的电流能安全泄入大地，保护昂贵的变压器设备及运行人员的安全。

您在之前的施工或维护中,是否遇到过因接地铜排氧化发热而导致接地电阻升高的案例？欢迎在评论区分享您的处理经验。

小伙伴们，上文介绍变压器引出接地铜排与接地网扁铁如何连接？铜排一定要电镀吗？的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。