CN102231502B - 一种用于低压配电设备的母线装置 - Google Patents

Abstract

一种用于低压配电设备的母线装置，包括有三相母线；绝缘件；支架；其特征在于：绝缘件为截面呈Y形的三叉结构，三个分叉口的张开角度沿圆周均分；每一母线包括有弧线部和横线部，弧线部和两个横线部之间形成一沿母线轴向贯穿的通槽；支架具有中空的孔腔，绝缘件固定容置于该孔腔内，孔腔的侧壁和绝缘件的三个分叉口的侧壁之间还形成有三个形状与母线的外轮廓相适配的腔室，母线容置于相应的腔室内。本发明异形结构母线，其外部周长大于同截面的矩形母线，能够有效扩大母线的散热面积，降低母线的温度；三相母线为“品”字形结构排列，有效改善因磁场原因发生的集肤效应和邻近效应造成母线中电流不均匀的现象，恢复母线的有效截面，散热更加均匀。

Description

一种用于低压配电设备的母线装置

技术领域

本发明涉及一种母线结构，特别是一种用于低压配电设备的母线装置。

背景技术

低压配电系统中的母线装置通常包括有母线桥架、低压成套装置中汇流母线和断路器出线端子。

但是，现有技术中的汇流母线主要采用矩形或圆形截面的铜(铝)母线，如专利号为ZL201020252075.6的中国实用新型《一种电容型绝缘三相共箱母线》、申请号为CN201010034237.3的中国发明专利《全封闭耐火阻燃母线》等等。

而现有技术和上述专利的母线装置中，三相汇流母线的结构多采用依次平行排列的结构，由于母线装置的外壳一般是由导磁材料组成，汇流母线通以电流后，在磁场作用下会产生涡流和磁滞损耗，造成位于中间位置的汇流母线的区温度升高；同时，随汇流母线载流量增大，因电磁场作用下汇流母线的集肤效应在增大，造成汇流母线中电流分布不均匀，使得汇流母线有效截面下降，为了解决随着装置中电流的增大，铜(铝)汇流母线单位截面的载流量随之下降的状况，只能以增加铜(铝)汇流母线截面来达到技术要求，为此造成产品体积增大，成本大幅上升；当电流在2000安培以上时，平行排列结构的汇流母线之间在电磁场作用下还存在邻近效应，不仅使其导电有效截面进一步减少，也会使得汇流母线内电流分布不均的现象加重，为了满足汇流母线的载流量只能选用更大截面的汇流母线，随之又加重了集肤效应，由此产生恶性循环。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构紧凑、散热性好且流过母线的电流分布均匀的用于低压配电设备的母线装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于低压配电设备的母线装置，包括有

三相母线，分别连接低压配电设备的三相电源；

绝缘件，用于所述三相母线的相互隔离；以及

支架，用于容置所述三相母线和绝缘件；

其特征在于：所述的绝缘件为截面呈Y形的三叉结构，该绝缘件的三个分叉口的张开角度沿圆周均分；每一所述母线包括有截面形状和所述绝缘件的分叉口相适配的弧线部，所述弧线部的两端分别成型有沿水平方向设置且位于同一直线上的横线部，两个所述横线部之间间隔形成有缺口，所述弧线部和两个所述横线部之间形成一沿所述母线轴向贯穿的通槽；所述支架具有中空的孔腔，所述绝缘件固定容置于该孔腔内，所述孔腔的侧壁和所述绝缘件的三个分叉口的侧壁之间还形成有三个形状与所述母线的外轮廓相适配的腔室，所述母线容置于相应的腔室内。

为了增大母线的表面积，扩大散热面，降低母线的温度，作为优选，所述母线的弧线部在外侧壁上形成有沿该母线的轴向开设且呈波纹状的齿槽。波纹状的齿槽不仅扩大了表面积，还能够增加母线和绝缘件之间的摩擦力，保证安装的可靠性。

为了进一步扩大母线的表面积，作为进一步优选，所述母线的横线部顶端形成有沿该母线的轴向设置的凸条。该凸条一方面能够扩大散热面，有利于母线的降温，另一方面还能够起到限位的作用，方便母线的安装和定位。

为了方便装配和拆卸，作为优选，所述支架包括有顶盖和底座，其中，所述顶盖的内壁开设有能和所述母线的凸条宽度相适配的第一限位凹槽，所述底座的内壁形成一呈喇叭形且沿中心线对称设置的开口槽，所述开口槽的侧壁上形成有能和所述母线的凸条宽度相适配的第二限位凹槽，并且，所述开口槽的侧壁上还形成有能和所述母线的缺口相适配的突起。于是，第一限位凹槽和第二限位凹槽能够分别和母线横线部上的凸条相配合，底座上的突起能和母线的缺口相配合，能够实现母线和支架之间的快速装配连接。

为了保证支架、绝缘件之间的可靠连接，并方便两者之间的拆装，作为优选，所述顶盖的顶部在两侧分别开设有沿竖直方向开设的第一连接通孔，所述底座的顶部两侧在对应所述第一连接通孔的位置开设有沿竖直方向开设的第二连接通孔，相应地，所述绝缘件位于上半部的两个分叉还分别形成有沿水平方向延伸的外凸部，所述外凸部沿竖直方向开设有和所述第一连接通孔相对应的第三连接通孔，所述顶盖、绝缘件和底座之间通过穿设于所述第一连接通孔、第二连接通孔和第三连接通孔内的螺栓固定相连。

为了方便支架的安装，作为优选，所述支架还包括有连接在所述底座底部的安装座，该安装座上开设有能和安装平面相连的连接孔。

作为优选，所述母线的通槽内还设置有能与其他母线装置相搭接的连接件，所述连接件为一T型螺钉，所述T型螺钉包括有沿所述母线的缺口伸出于所述通槽之外的螺杆部和限位于所述通槽之内的的头部，所述T型螺钉的头部内侧面与所述母线的横线部相抵。于是，母线装置和其他母线之间可以通过T型螺钉实现搭接，T型螺钉只要插入通槽内即可限位，无需在母线上另外开设螺钉孔，结构更加简单，拆装更加方便。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用由弧线部和横线部组成的异形结构母线，该母线的外部周长大于同截面的矩形母线，能够有效扩大母线的散热面积，降低母线的温度；

其次，三相母线之间通过Y形结构的绝缘件隔离，相比较于传统三相母线采用平行排列方式，本发明的三相母线为“品”字形结构排列，这种排列方式减少了三相母线通电后的磁场矢量和以及周围钢制部件所产生的涡流和滞磁损耗，从而能够有效改善因磁场原因发生的集肤效应和邻近效应造成母线中电流不均匀的现象，恢复母线的有效截面，从而达到节省材料的目的，而且，这种排列方式还解决了原三相母线平行排列时，处于中间相的母线因受左右两相母线的发热影响而温度最高的问题，使得三相母线的散热更加均匀；

另外，本发明的三相母线采用“品”字形结构的中心对称排列，各相母线之间的电动力抵消，再加上母线具有弧线部的异形结构，大大增强了母线的机械强度，提高了母线装置抗短时耐受电流峰值的电动力，增强了产品的性能。

附图说明

图1为本发明实施例的立体分解图。

图2为发明实施例的顶盖正视图。

图3为发明实施例的底座正视图。

图4为本发明实施例的绝缘体正视图。

图5为本发明实施例的母线立体结构示意图。

图6为本发明实施例的T型螺钉结构示意图。

图7为本发明实施例的T型螺钉和母线相配合的结构示意图。

图8为本发明实施例的装配结构正视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～图8所示，为本发明母线装置的具体实施例，该母线装置专用于低压配电设备，其包括有分别连接低压配电设备的三相电源的三相母线1；用于三相母线1的相互隔离的绝缘件2，该绝缘件2为截面呈Y形的三叉结构，为了减轻绝缘件2的重量，绝缘件2呈镂空状，绝缘件2的三个分叉口的张开角度沿圆周均分，每个分叉口的张角为120度，并且，绝缘件2位于上半部的两个分叉还分别形成有沿水平方向延伸的外凸部21；支架，该支架用于固定三相母线1和绝缘件2；本实施例中的绝缘件2和支架均采用高强度、阻燃、无卤素和高漏电起痕指数(CTI值)的工程塑料，具有电气性能好、重量轻和成本低等优点。

其中，每一相母线1包括有截面形状和绝缘件2的分叉口张开角度相适配的弧线部11，弧线部11的两端分别成型有沿水平方向向两侧延伸的横线部12，并且，弧线部11和横线部12的厚度均为4mm，两个横线部12位于同一直线上相互之间间隔设置形成有缺口13，弧线部11和两个横线部12之间形成一沿母线1轴向贯穿的通槽14，每一母线1的弧线部11在外侧壁上形成有沿该母线1的轴向开设且呈波纹状的齿槽111，每一母线1的两个横线部12在顶端分别形成有两平行间隔且沿该母线1的轴向设置的凸条121。

母线1的通槽14内还设置有能与其他母线1装置相搭接的连接件(出线端子)，本实施例的连接件采用T型螺钉6，该T型螺钉6包括有螺杆部61和头部62，其中，T型螺钉6的螺杆部61沿母线1的缺口13伸出于通槽14之外，T型螺钉6的头部62容置于通槽14内，并且，头部62的内侧面621正好与横线部12的下端面相抵实现限位，安装时，T型螺钉6可以直接插设于通槽14内，无需在母线1上另外开设螺纹孔和其他连接孔，装配更加方便。

支架包括有可相互分离的顶盖3和底座4，顶盖3和底座4固定连接后形成一能容置绝缘件2的孔腔，其中，顶盖3的底部对称地开设有第一限位凹槽31，母线1的每一横线部12上的两凸条121正好卡入第一限位凹槽31内，并且，两个间隔设置的凸条121外侧壁能够分别与第一限位凹槽31的侧壁相抵；底座4的内壁形成一呈喇叭形且沿中心线对称设置的开口槽41，该开口槽41的侧壁上形成有第二限位凹槽411，母线1的每一横线部12上的两凸条121能够正好卡入第二限位凹槽411内，并且，两个间隔设置的凸条121外侧壁能够分别与第二限位凹槽411的侧壁相抵，另外，底座4在开口槽41的侧壁上还形成有能和母线1的两横线部12之间形成的缺口13相适配的突起412；支架还包括有连接在底座4底部的安装座5，该安装座5上开设有能和安装平面相连的连接孔。

为了方便将顶盖3、绝缘件2和底座4固定相连，顶盖3的顶部在两侧分别具有沿竖直方向开设的第一连接通孔32，底座4的顶部两侧在对应第一连接通孔32的位置具有沿竖直方向开设的第二连接通孔42，而绝缘件2的外凸部21则沿竖直方向开设有和第一连接通孔32相对应的第三连接通孔211；于是，顶盖3、绝缘件2和底座4之间通过依次穿设于第一连接通孔32、第二连接通孔42和第三连接通孔211内的螺栓7固定相连为一体，并且，顶盖3、绝缘件2和底座4连接后形成三个形状与母线1的外轮廓相适配的腔室，这三个腔室呈“品”字形排列，每个腔室内分别安装有母线1。

如图8所示，设定位于左下角的母线1为A相母线，位于顶部的母线1为B相母线，位于右下角的母线1为C相母线，则A、B、C三相母线呈“品”字形排列，这种排列方式降低了穿过母线装置外部的磁场强度，该磁场的磁滞损耗和涡流也随之减小，从而降低了母线区内部的温度，解决了原先三相母线平行排列时，位于中间的B相母线温度最高的问题，使得三相母线的散热更加均匀，保证了三相母线的散热均匀性；

这种排列方式还使得通过三相母线产生的磁场矢量和变小，使得邻近效应造成母线中电流分布不均匀的现象获得改善，有利于恢复母线的有效截面，加上母线的厚度仅有4mm，比一般母线材料厚度小，集肤效应影响小，保证母线的载流量，从而达到节省铜材的目的；

其次，“品”字形的排列保证了A、B、C三相母线在空间的对称结构，相互间的电动力抵消，而母线采用弧线部11为主的异形结构进一步增强了机械强度，提高了整个母线装置的抗短时耐受峰值电流而产生的电动力；

再者，本实施例的母线外周壁还设置了波纹状的齿槽111结构和凸条121，使得母线的外部周长大于同截面的矩形母线，扩大了母线的散热面积，有利于进一步降低母线的温度。

Claims (7)

1.一种用于低压配电设备的母线装置，包括有

三相母线(1)，分别连接低压配电设备的三相电源；

绝缘件(2)，用于所述三相母线(1)的相互隔离；以及

支架，用于容置所述三相母线(1)和绝缘件(2)；

其特征在于：所述的绝缘件(2)为截面呈Y形的三叉结构，该绝缘件(2)的三个分叉口的张开角度沿圆周均分；

每一所述母线(1)包括有截面形状和所述绝缘件(2)的分叉口相适配的弧线部(11)，所述弧线部(11)的两端分别成型有沿水平方向设置且位于同一直线上的横线部(12)，两个所述横线部(12)之间间隔形成有缺口(13)，所述弧线部(11)和两个所述横线部(12)之间形成一沿所述母线(1)轴向贯穿的通槽(14)；

所述支架具有中空的孔腔，所述绝缘件(2)固定容置于该孔腔内，所述孔腔的侧壁和所述绝缘件(2)的三个分叉口的侧壁之间还形成有三个形状与所述母线(1)的外轮廓相适配的腔室，所述母线(1)容置于相应的腔室内。

2.根据权利要求1所述的用于低压配电设备的母线装置，其特征在于：所述母线(1)的弧线部(11)在外侧壁上形成有沿该母线(1)的轴向开设且呈波纹状的齿槽(111)。

3.根据权利要求2所述的用于低压配电设备的母线装置，其特征在于：所述母线(1)的横线部(12)顶端形成有沿该母线(1)的轴向设置的凸条(121)。

4.根据权利要求3所述的用于低压配电设备的母线装置，其特征在于：所述支架包括有顶盖(3)和底座(4)，其中，所述顶盖(3)的内壁开设有能和所述母线(1)的凸条(121)宽度相适配的第一限位凹槽(31)，所述底座(4)的内壁形成一呈喇叭形且沿中心线对称设置的开口槽(41)，所述开口槽(41)的侧壁上形成有能和所述母线(1)的凸条(121)宽度相适配的第二限位凹槽(411)，并且，所述开口槽(41)的侧壁上还形成有能和所述母线(1)的缺口(13)相适配的突起(412)。

5.根据权利要求4所述的用于低压配电设备的母线装置，其特征在于：所述顶盖(3)的顶部在两侧分别开设有沿竖直方向开设的第一连接通孔(32)，所述底座(4)的顶部两侧在对应所述第一连接通孔(32)的位置开设有沿竖直方向开设的第二连接通孔(42)，相应地，所述绝缘件(2)位于上半部的两个分叉还分别形成有沿水平方向延伸的外凸部(21)，所述外凸部(21)沿竖直方向开设有和所述第一连接通孔(32)相对应的第三连接通孔(211)，所述顶盖(3)、绝缘件(2)和底座(4)之间通过穿设于所述第一连接通孔(32)、第二连接通孔(42)和第三连接通孔(211)内的螺栓(7)固定相连。

6.根据权利要求5所述的用于低压配电设备的母线装置，其特征在于：所述支架还包括有连接在所述底座(4)底部的安装座(5)，该安装座(5)上开设有能和安装平面相连的连接孔。

7.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的用于低压配电设备的母线装置，其特征在于：所述母线(1)的通槽(14)内还设置有能与其他母线(1)装置相搭接的连接件，所述连接件为一T型螺钉(6)，所述T型螺钉(6)包括有沿所述母线(1)的缺口(13)伸出于所述通槽(14)之外的螺杆部(61)和限位于所述通槽(14)之内的的头部(62)，所述T型螺钉(6)的头部(62)内侧面与所述母线(1)的横线部(12)相抵。

Images