CN101794976A - 一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽及其制造方法 - Google Patents

一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽及其制造方法 Download PDF

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陈定选
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Abstract

本发明公开了一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽及其制造方法，所述母线槽包括裸母线和浇注包裹于裸母线周围的复合树脂体，裸母线和裸母线间被复合树脂体隔开，由于该母线槽是由裸母线和复合树脂体固化而成的一个整体，母线槽无需金属外壳。由于母线槽的裸母线和裸母线间均被绝缘性很高的复合树脂体隔开，母线槽不会发生相间短路，提高了母线槽的安全性能，使得母线槽的耐压强度很高，耐压可达到35kV，保障了母线槽在高压工作时的安全性。同时由于复合树脂体具有很强的耐水性和耐腐蚀性能，当母线槽长期在水下工作时不会被腐蚀，从而可以较好地保护壳体内的载流导体，进而可保证正常的生产供电。

Description

一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽及其制造方法
技术领域
本发明属于输配电设备技术领域，具体涉及一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽及其制造方法。
背景技术
母线槽也称母线干线系统，它是建筑物输入电力的必需器件，母线槽通常由载流导体、壳体和导体间绝缘材料组成。为了防止母线槽发生相间短路常需要在载流导体间填充绝缘材料，但实际使用过程中常由于绝缘材料的破损而引起相间短路，从而带来一定的安全隐患，尤其是在高压下工作时的安全性能更低，所以现有的母线槽耐压强度通常都较低。同时现有技术中的母线槽壳体通常为金属外壳，由于金属外壳的膨胀系数与导体的膨胀系数不同，容易产生金属外壳与导体相互“延展咬合”，从而破坏母线槽的绝缘保护，使母线槽出现短路现象，降低了母线槽的安全性能；且由于金属外壳容易生锈，当母线槽用于水电或核电时，由于长期遇水或接触化学试剂很容易被腐蚀，从而无法较好地起到保护壳体内载流导体的作用，势必会影响正常的生产供电。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中母线槽存在的上述问题，提供一种新型的母线槽及其制造方法，该母线槽具有很高的绝缘性能、耐压强度高，同时具有较高的阻燃性和很强的防水、防腐蚀和防核污染功能。
本发明是通过以下技术方案予以实现的。
一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，所述母线槽包括裸母线和浇注包裹于裸母线周围的复合树脂体，裸母线和裸母线间被复合树脂体隔开，所述复合树脂体由下列质量份的组分组成：
双酚A型液体环氧树脂，以其质量为100份质量份计算；
酸酐型固化剂：加入量为按照双酚A型液体环氧树脂的环氧值计算量的酸酐量；
固化促进剂：2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚 2～5份；
稀释剂：单官能基脂肪族缩水甘油醚 0～4份；
增强活性填料：石英粉20～100份，无碱玻璃纤维 15～70份；
阻燃活性填料；
增强活性填料和阻燃活性填料的总质量份数为 100～150份。
上述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，其中，所述裸母线为铜排或铜包铝排。
上述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，其中，所述双酚A型液体环氧树脂为E-54、E-51或E-44中的一种或一种以上。
上述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，其中，所述酸酐型固化剂为邻苯二甲酸酐(PA)、四氢邻苯二甲酸酐(THPA)、六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)或甲基六氢邻苯二甲酸酐(MeHHPA)中的一种或一种以上。
上述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，其中，所述阻燃活性填料为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑或四溴双酚A中的一种或一种以上。
上述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽的制备方法，其中，包括如下步骤：
(1)制备复合树脂体：在双酚A型液体环氧树脂中，以其质量为100份质量份计算；加入酸酐型固化剂，加入量为按照双酚A型液体环氧树脂的环氧值计算量的酸酐量；再加入固化促进剂2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚2～5质量份；稀释剂单官能基脂肪族缩水甘油醚0～4质量份；再加入增强活性填料：石英粉20～100份，无碱玻璃纤维15～70份；最后加入阻燃活性填料，增强活性填料和阻燃活性填料的总质量份数为100～150份；然后升温至80度并将上述混合体系搅拌均匀，抽真空至真空度为0.1MPa、脱气泡，再破真空恢复常压；
(2)将复合树脂体注入装有裸母线的模具内高温固化，进行程序升温：先由室温升温至135度，并在135度保持2～3小时；然后再由135度升温至150度，并在150度保持6～8小时；
(3)冷却至室温，并进行脱模。
本发明一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，该母线槽包括裸母线和浇注包裹于裸母线周围的复合树脂体，由于该母线槽是由裸母线和复合树脂体固化而成的一个整体，母线槽无需金属外壳。由于母线槽的裸母线和裸母线间均被绝缘性很高的复合树脂体隔开，母线槽不会发生相间短路，提高了母线槽的安全性能，使得母线槽的耐压强度很高，耐压可达到35KV，保障了母线槽在高压工作时的安全性。同时由于复合树脂体的线性膨胀系数和导体十分接近，且无附加的金属外壳，因而不会出现母线槽由于多种不同膨胀系数的材料混合组装后而产生相互“延展咬合”，破坏母线槽绝缘保护的可能。同时由于复合树脂体具有很强的耐水性和耐腐蚀性能，当母线槽长期在水下工作时不会被腐蚀，从而可以较好地保护壳体内的载流导体，进而可保证正常的生产供电。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明：
一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，所述母线槽包括裸母线和浇注包裹于裸母线周围的复合树脂体，裸母线和裸母线间被复合树脂体隔开。
母线槽的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合树脂体：在双酚A型液体环氧树脂中，以其质量为100份质量份计算；加入酸酐型固化剂，加入量为按照双酚A型液体环氧树脂的环氧值计算量的酸酐量；再加入固化促进剂2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚2～5质量份；稀释剂单官能基脂肪族缩水甘油醚0～4质量份；再加入增强活性填料：石英粉20～100份，无碱玻璃纤维15～70份；最后加入阻燃活性填料，增强活性填料和阻燃活性填料的总质量份数为100～150份；然后升温至80度并将上述混合体系搅拌均匀，抽真空至真空度为0.1MPa、脱气泡，再破真空恢复常压；(2)将复合树脂体注入装有裸母线的模具内高温固化，进行程序升温：先由室温升温至135度，并在135度保持2～3小时；然后再由135度升温至150度，并在150度保持6～8小时；(3)冷却至室温，并进行脱模。
实施例1
一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合树脂体：在双酚A型液体环氧树脂E-54中，以其质量为100份质量份计算；加入邻苯二甲酸酐(PA)，加入量为按照双酚A型液体环氧树脂E-54的环氧值计算量的酸酐量；再加入2质量份的2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(BDMA)；2质量份的单官能基脂肪族缩水甘油醚(BGE)；再加入50质量份的石英粉和30质量份的无碱玻璃纤维；最后加入50质量份的氢氧化镁。将上述混合体系升温至80度，并搅拌均匀，然后抽真空至真空度为0.1MPa、脱气泡，再破真空恢复常压。(2)将复合树脂体注入装有铜排的模具内进行高温固化，程序升温：先由室温升温至135度，并在135度保持2小时；然后再由135度升温至150度，并在150度保持6小时；(3)然后冷却至室温，并进行脱模。
实施例2
一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合树脂体：在双酚A型液体环氧树脂E-51中，以其质量为100份质量份计算；加入四氢邻苯二甲酸酐(THPA)，加入量为按照双酚A型液体环氧树脂E-51的环氧值计算量的酸酐量；再加入3质量份的2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(BDMA)；再加入45质量份的石英粉和35质量份的无碱玻璃纤维；最后加入50质量份的氢氧化铝和15质量份的三氧化二锑。将上述混合体系升温至80度，并搅拌均匀，然后抽真空至真空度为0.1MPa、脱气泡，再破真空恢复常压。(2)将复合树脂体注入装有铜包铝排的模具内进行高温固化，程序升温：先由室温升温至135度，并在135度保持2.5小时；然后再由135度升温至150度，并在150度保持7小时；(3)然后冷却至室温，并进行脱模。
实施例3
一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合树脂体：在双酚A型液体环氧树脂E-44和E-54中，以其总质量为100份质量份计算；加入六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)和邻苯二甲酸酐(PA)，加入量为按照双酚A型液体环氧树脂总的环氧值计算量的酸酐量；再加入4质量份的2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(BDMA)；3质量份的单官能基脂肪族缩水甘油醚(BGE)；再加入80质量份的石英粉和15质量份的无碱玻璃纤维；最后加入55质量份的氢氧化铝。将上述混合体系升温至80度，并搅拌均匀，然后抽真空至真空度为0.1MPa、脱气泡，再破真空恢复常压。(2)将复合树脂体注入装有铜排的模具内进行高温固化，程序升温：先由室温升温至135度，并在135度保持3小时；然后再由135度升温至150度，并在150度保持8小时；(3)然后冷却至室温，并进行脱模。
实施例4
一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合树脂体：在双酚A型液体环氧树脂E-54中，以其质量为100份质量份计算；加入甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)和四氢邻苯二甲酸酐(THPA)，加入量为按照双酚A型液体环氧树脂E-54的环氧值计算量的酸酐量；再加入5质量份的2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(BDMA)；1质量份的单官能基脂肪族缩水甘油醚(BGE)；再加入100质量份的石英粉和20质量份的无碱玻璃纤维；最后加入15质量份的氢氧化镁和15质量份的三氧化二锑。将上述混合体系升温至80度，并搅拌均匀，然后抽真空至真空度为0.1MPa、脱气泡，再破真空恢复常压。(2)将复合树脂体注入装有铜排的模具内进行高温固化，程序升温：先由室温升温至135度，并在135度保持2小时；然后再由135度升温至150度，并在150度保持7小时；(3)然后冷却至室温，并进行脱模。
实施例5
一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合树脂体：在双酚A型液体环氧树脂E-51和E-44中，以其总质量为100份质量份计算；加入甲基六氢邻苯二甲酸酐(Me HHPA)，加入量为按照双酚A型液体环氧树脂总的环氧值计算量的酸酐量；再加入5质量份的2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(BDMA)；4质量份的单官能基脂肪族缩水甘油醚(BGE)；再加入20质量份的石英粉和70质量份的无碱玻璃纤维；最后加入20质量份的四溴双酚A。将上述混合体系升温至80度，并搅拌均匀，然后抽真空至真空度为0.1MPa、脱气泡，再破真空恢复常压。(2)将复合树脂体注入装有铜排的模具内进行高温固化，程序升温：先由室温升温至135度，并在135度保持3小时；然后再由135度升温至150度，并在150度保持6小时；(3)然后冷却至室温，并进行脱模。
本发明所述母线槽型式试验达到的技术性能指标(检验依据GB/T8349-2000金属封闭母线)：
(1)额定电压35kV，额定电流1250A，额定频率为50Hz，额定峰值耐受电流为80kA，额定短时耐受电流为31.5kA，额定短路持续时间为2秒，额定短时工频耐受电压为100kV，额定雷电冲击耐受电压为185kV。
(2)阻燃性能达到UL V 94-0级要求，耐火性能达到GB12666 6-1990的A类要求；
(3)防护等级达到IP68，可在深水3000米下正常工作，可长期耐受酸、碱、盐雾及海水的侵蚀。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (6)

1.一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，所述母线槽包括裸母线和浇注包裹于裸母线周围的复合树脂体，裸母线和裸母线间被复合树脂体隔开，其特征在于，所述复合树脂体由下列质量份的组分组成：
双酚A型液体环氧树脂，以其质量为100份质量份计算；
酸酐型固化剂：加入量为按照双酚A型液体环氧树脂的环氧值计算量的酸酐量；
固化促进剂：2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚2～5份；
稀释剂：单官能基脂肪族缩水甘油醚0～4份；
增强活性填料：石英粉20～100份，无碱玻璃纤维15～70份；
阻燃活性填料；
增强活性填料和阻燃活性填料的总质量份数为100～150份。
2.如权利要求1所述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，其特征在于，所述裸母线为铜排或铜包铝排。
3.如权利要求1所述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，其特征在于，所述双酚A型液体环氧树脂为E-54、E-51或E-44中的一种或一种以上。
4.如权利要求1所述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，其特征在于，所述酸酐型固化剂为邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐或甲基六氢邻苯二甲酸酐中的一种或一种以上。
5.如权利要求1所述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽，其特征在于，所述阻燃活性填料为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑或四溴双酚A中的一种或一种以上。
6.如权利要求1所述的一种风电/核电/水电用耐高压防水母线槽的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备复合树脂体：在双酚A型液体环氧树脂中，以其质量为100份质量份计算；加入酸酐型固化剂，加入量为按照双酚A型液体环氧树脂的环氧值计算量的酸酐量；再加入固化促进剂2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚2～5质量份；稀释剂单官能基脂肪族缩水甘油醚0～4质量份；再加入增强活性填料：石英粉20～100份，无碱玻璃纤维15～70份；最后加入阻燃活性填料，增强活性填料和阻燃活性填料的总质量份数为100～150份；然后升温至80度并将上述混合体系搅拌均匀，抽真空至真空度为0.1MPa、脱气泡，再破真空恢复常压；
(2)将复合树脂体注入装有裸母线的模具内高温固化，进行程序升温：先由室温升温至135度，并在135度保持2～3小时；然后再由135度升温至150度，并在150度保持6～8小时；
(3)冷却至室温，并进行脱模。
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