CN102751692B - 一种复合导电管母线连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合导电管母线连接器，管母线包括至少二根A相、B相管母线及至少二根待接续A相、B相管母线，A相管母线置于B相管母线的内腔中，待接续A相管母线置于待接续B相管母线的内腔中，A、B相管母线端部分别设有法兰盘，待接续A、B相管母线端部分别设有法兰盘，A相管母线与待接续A相管母线通过法兰盘经螺栓固定连接在一起，B相管母线与待接续B相管母线之间设有第一连接头，该连接头由两个半圆筒形B相管母线及设置在其端部的法兰盘构成，B相管母线与待接续B相管母线通过两个半圆筒形B相管母线及法兰盘经螺栓固定连接在一起。本发明保证了管母线连接可靠，且体积小，装拆方便，增强了电力传输导线的机械强度和抗震效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合导电管母线连接器，特别是涉及用于风力发电机组的复合导电管母线连接器。
背景技术
目前风力发电机组的供电系统中，常采用电力电缆进行电能传输，成本较高且固定不方便。为了降低机组的制造成本，市场上已经陆续采用导电母线槽进行电能的传输，这种导电母线槽是采用铝排或铝合金排作为导电介质，通过接线盒进行多段连接后将发电机产生的电能从塔筒顶端传输到塔筒底部，然后由变压器升压后送入电网。
单根导电母线槽的长度通常为6米到8米，必须将多根母线槽通过接线盒进行电连接和机械连接在一起才能实现电力的传输功能。如此多的分段母线槽通过接线盒进行连接时，一方面导致整个线路的可靠性降低，而且由于母线槽垂直安装在塔筒筒壁上，母线槽会随着塔筒的晃动而不断受到震动，导电排之间会产生间隙，接触不可靠，同时由于重力作用，两个母线槽间的连接也会产生一个切向力导致连接变形和连接不可靠；另一方面，母线排相间需进行机械固定，绝缘板隔离和固定，并通过外部钣金槽体与外部绝缘和固定，体积很大，可靠性差，成本较高，维护困难。
复合导电管母线连接器是用于输送工频大电流的导电线，其载电流量大，温升低，机械强度高，可提高运行安全系数，近年来正在被用于风力发电机组的电力传输。
现有的复合导电管母线连接器的连接有三种方式，分别是成型焊接、外连接两个半圆体附在管母线上用螺栓两边紧固和抱箍式连接。焊接连接的缺点是安装复杂、焊口电阻大，可靠性无法保证，焊口容易断裂；而另外二种连接方式的缺点是在高电压情况下连接部位由于用螺栓作紧固件，连接部位表面不平整，绝缘导电管母线连接部位不能作屏蔽绝缘处理，容易受人、动物如老鼠等以及其他物体偶然接触而发生接地和相间短路，不利于安全运行。
中国发明专利申请，公开号为CN1606208A公开了一种复合导电管母线连接器，该连接器存在的缺陷是：单根成一体占用空间大，通过轴向管状进行两端母线的焊接连接，现场作业不方便，焊口电阻大，焊口联接的可靠性无法保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不但能保证导电管母线之间能可靠地连接在一起，而且抗震性能好、疲劳强度高、体积小、装拆方便的复合导电管母线连接器。
为解决上述技术问题，本发明采用这样一种复合导电管母线连接器，用于导电管母线之间的连接，所述导电管母线包括至少二根中空的A相、B相导电管母线，以及至少二根与所述A相、B相导电管母线对应的待接续A相、B相导电管母线，所述A相导电管母线置于所述B相导电管母线的内腔中，所述待接续A相导电管母线置于所述待接续B相导电管母线的内腔中，所述A相、B相导电管母线的端部分别设有一个法兰盘，所述待接续A相、B相导电管母线的端部分别设有一个法兰盘，所述A相导电管母线与所述待接续A相导电管母线通过所述法兰盘经螺栓固定连接在一起，在所述B相导电管母线与所述待接续B相导电管母线之间设有第一连接头，该第一连接头由两个半圆筒形B相导电管母线以及设置在所述两个半圆筒形B相导电管母线两端部的法兰盘构成，所述B相导电管母线与所述待接续B相导电管母线通过所述两个半圆筒形B相导电管母线及法兰盘经螺栓固定连接在一起。
在本发明中，在所述A相导电管母线、待接续A相导电管母线与所述第一连接头之间分别设有用于限制所述A相导电管母线、待接续A相导电管母线径向位移的两个半圆环形的绝缘卡环，每个绝缘卡环上开设有一些通孔，在所述A相导电管母线、待接续A相导电管母线与所述B相导电管母线、第一连接头、待接续B相导电管母线之间形成的空腔内还注入有冷却介质，所述通孔与所述空腔相贯通。
本发明在所述B相导电管母线法兰盘、待接续B相导电管母线法兰盘与第一连接头法兰盘的接合处还设有用于防止冷却介质泄漏的密封装置。
作为本发明的一种优选实施方式，所述导电管母线还包括一根中空的C相导电管母线以及与该C相导电管母线对应的待接续C相导电管母线，所述B相导电管母线置于所述C相导电管母线的内腔中，所述待接续B相导电管母线置于所述待接续C相导电管母线的内腔中，所述C相导电管母线和待接续C相导电管母线的端部分别设有一个法兰盘，在所述C相导电管母线与待接续C相导电管母线之间设有第二连接头，该第二连接头由两个半圆筒形C相导电管母线以及设置在所述两个半圆筒形C相导电管母线两端部的法兰盘构成，所述C相导电管母线与所述待接续C相导电管母线通过所述两个半圆筒形C相导电管母线及法兰盘经螺栓固定连接在一起。
在本发明中，在所述第一连接头与所述第二连接头之间设有用于限制所述B相导电管母线、第一连接头、待接续B相导电管母线径向位移的两个半圆筒形的绝缘卡环，每个绝缘卡环上开设有一些通孔，在所述B相导电管母线、第一连接头、待接续B相导电管母线与所述C相导电管母线、第二连接头、待接续C相导电管母线之间形成的空腔内还注入有冷却介质，所述通孔与所述空腔相贯通。
本发明在所述C相导电管母线法兰盘、待接续C相导电管母线法兰盘与第二连接头法兰盘的接合处还设有用于防止冷却介质泄漏的密封装置。
本发明的有益效果是：采用了上述结构后，使得多路输电通道结合在一起，体积小，节省了空间；本发明装拆方便，且多根管母线实现轴向连接和支撑，保证了导电管母线之间能可靠地连接在一起，抗震性能好，疲劳强度高，并增大了整个电力传输导线的机械强度和抗震效果。由于在管母线之间设有散热层，本发明优选在内腔中注入冷却介质，冷却介质在管母线内部循环从而将管母线产生的热量带出，通过外部的散热器，降低管母线的工作温度，从而可降低管母线材料的使用量。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
图1为本发明复合导电管母线连接器的一种结构示意图。
图2为图1的爆炸示意图。
图3为本发明中半圆环形绝缘卡环的一种结构示意图。
图4为本发明中半圆筒形绝缘卡环的一种结构示意图。
具体实施方式
参见图1至图4所示的一种复合导电管母线连接器，用于导电管母线之间的连接，所述导电管母线包括至少二根中空的A相、B相导电管母线1a、1b，以及至少二根与所述A相、B相导电管母线1a、1b对应的待接续A相、B相导电管母线2a、2b，所述A相导电管母线1a置于所述B相导电管母线1b的内腔中，所述待接续A相导电管母线2a置于所述待接续B相导电管母线2b的内腔中，所述A相、B相导电管母线1a、1b的端部分别设有一个法兰盘1a－1、1b－1，所述待接续A相、B相导电管母线2a、2b的端部分别设有一个法兰盘2a－1、2b－1，所述A相导电管母线1a与所述待接续A相导电管母线2a通过所述法兰盘1a－1、2a－1经螺栓固定连接在一起，在所述B相导电管母线1b与所述待接续B相导电管母线2b之间设有第一连接头3，该第一连接头3由两个半圆筒形B相导电管母线1b－2以及设置在所述两个半圆筒形B相导电管母线1b－2两端部的法兰盘1b－3构成，所述B相导电管母线1b与所述待接续B相导电管母线2b通过所述两个半圆筒形B相导电管母线1b－2及法兰盘1b－1、1b－3、2b－1经螺栓固定连接在一起。
在本发明中，如图1、2、3所示，在所述A相导电管母线1a、待接续A相导电管母线2a与所述第一连接头3之间分别设有用于限制所述A相导电管母线1a、待接续A相导电管母线2a径向位移的两个半圆环形的绝缘卡环4，每个绝缘卡环4上开设有一些通孔4－1，在所述第一连接头3中的两个半圆筒形B相导电管母线1b－2的筒身上优选设置一些凹槽，所述绝缘卡环4的外端可嵌合在所述凹槽内；在所述A相导电管母线1a、待接续A相导电管母线2a与所述B相导电管母线1b、第一连接头3、待接续B相导电管母线2b之间形成的空腔5内还注入有冷却介质，所述通孔4－1与所述空腔5相贯通。在工作时，所述冷却介质在管母线内部循环从而将管母线产生的热量带出。
本发明在所述B相导电管母线法兰盘1b－1、待接续B相导电管母线法兰盘2b－1与第一连接头法兰盘1b－3的接合处还设有用于防止冷却介质泄漏的密封装置，该密封装置可以采用密封圈、密封垫或者密封胶等，图中未示。
在本发明中，如图1、2所示，所述导电管母线还包括一根中空的C相导电管母线1c以及与该C相导电管母线1c对应的待接续C相导电管母线2 c，所述B相导电管母线1b置于所述C相导电管母线1c的内腔中，所述待接续B相导电管母线2b置于所述待接续C相导电管母线2 c的内腔中，所述C相导电管母线1c和待接续C相导电管母线2 c的端部分别设有一个法兰盘1c－1、2 c－1，在所述C相导电管母线1c与待接续C相导电管母线2 c之间设有第二连接头6，该第二连接头6由两个半圆筒形C相导电管母线1 c－2以及设置在所述两个半圆筒形C相导电管母线1c－2两端部的法兰盘1c－3构成，所述C相导电管母线1c与所述待接续C相导电管母线2 c通过所述两个半圆筒形C相导电管母线1c－2及法兰盘1c－1、1c－3、2 c－1经螺栓固定连接在一起。
在本发明中，如图1、2、4所示，在所述第一连接头3与所述第二连接头6之间设有用于限制所述B相导电管母线1b、第一连接头3、待接续B相导电管母线2b径向位移的两个半圆筒形的绝缘卡环7，该绝缘卡环7的截面优选为工字型，每个绝缘卡环7上开设有一些通孔7－1，在所述第二连接头6中的两个半圆筒形C相导电管母线1 c－2的筒身上优选设置一些凹槽，所述绝缘卡环7的外端可嵌合在所述凹槽内；在所述B相导电管母线1b、第一连接头3、待接续B相导电管母线2b与所述C相导电管母线1c、第二连接头6、待接续C相导电管母线2 c之间形成的空腔8内还注入有冷却介质，所述通孔7－1与所述空腔8相贯通。在工作时，所述冷却介质在管母线内部循环从而将管母线产生的热量带出。
本发明在所述C相导电管母线法兰盘1c－1、待接续C相导电管母线法兰盘2 c－1与第二连接头法兰盘1c－3的接合处还设有用于防止冷却介质泄漏的密封装置，该密封装置可以采用在各法兰盘接合处的外表面缠绕密封胶带或涂覆防渗涂料等方式进行，图中未示。
本发明的A相、B相、C相等各相导电管母线可由铝材、铜材或由合金材料制成的不同直径的管状导体，各相端部的法兰盘材质与相应管母线材质相同且两者可通过焊接成为一体，当然也可通过拉伸冲压等手段在管母线的端部一体形成法兰盘，另外，在各法兰盘上均布有一些供螺栓穿过的通孔。
本发明的复合导电管母线连接器，保证了导电管母线之间的连接可靠，本发明的多根管母线实现轴向连接和支撑，机械强度好，抗震性能和疲劳强度高，管母线的导热散热效果良好，体积小，提高了整机系统供电的可靠性。
Claims (6)
1.一种复合导电管母线连接器，用于导电管母线之间的连接，所述导电管母线包括至少二根中空的A相、B相导电管母线（1a、1b），以及至少二根与所述A相、B相导电管母线（1a、1b）对应的待接续A相、B相导电管母线（2a、2b），其特征在于：所述A相导电管母线（1a）置于所述B相导电管母线（1b）的内腔中，所述待接续A相导电管母线（2a）置于所述待接续B相导电管母线（2b）的内腔中，所述A相、B相导电管母线（1a、1b）的端部分别设有一个法兰盘（1a－1、1b－1），所述待接续A相、B相导电管母线（2a、2b）的端部分别设有一个法兰盘（2a－1、2b－1），所述A相导电管母线（1a）与所述待接续A相导电管母线（2a）通过所述法兰盘（1a－1、2a－1）经螺栓固定连接在一起，在所述B相导电管母线（1b）与所述待接续B相导电管母线（2b）之间设有第一连接头（3），该第一连接头（3）由两个半圆筒形B相导电管母线（1b－2）以及设置在所述两个半圆筒形B相导电管母线（1b－2）两端部的法兰盘（1b－3）构成，所述B相导电管母线（1b）与所述待接续B相导电管母线（2b）通过所述两个半圆筒形B相导电管母线（1b－2）及B相导电管母线（1b）端部的法兰盘（1b－1）、半圆筒形B相导电管母线（1b－2）两端部的法兰盘（1b－3）、待接续B相导电管母线（2b）端部的法兰盘（2b－1）经螺栓固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的复合导电管母线连接器，其特征在于：在所述A相导电管母线（1a）、待接续A相导电管母线（2a）与所述第一连接头（3）之间分别设有用于限制所述A相导电管母线（1a）、待接续A相导电管母线（2a）径向位移的圆环形卡环，所述圆环形卡环由两个半圆环形绝缘卡环（4）组合而成，每个绝缘卡环（4）上开设有一些通孔（4－1），在所述A相导电管母线（1a）、待接续A相导电管母线（2a）与所述B相导电管母线（1b）、第一连接头（3）、待接续B相导电管母线（2b）之间形成的空腔（5）内还注入有冷却介质，所述通孔（4－1）与所述空腔（5）相贯通。
3.根据权利要求2所述的复合导电管母线连接器，其特征在于：在所述B相导电管母线法兰盘（1b－1）、待接续B相导电管母线法兰盘（2b－1）与第一连接头法兰盘（1b－3）的接合处还设有用于防止冷却介质泄漏的密封装置。
4.根据权利要求1所述的复合导电管母线连接器，其特征在于：所述导电管母线还包括一根中空的C相导电管母线（1c）以及与该C相导电管母线（1c）对应的待接续C相导电管母线（2 c），所述B相导电管母线（1b）置于所述C相导电管母线（1c）的内腔中，所述待接续B相导电管母线（2b）置于所述待接续C相导电管母线（2 c）的内腔中，所述C相导电管母线（1c）和待接续C相导电管母线（2 c）的端部分别设有一个法兰盘（1c－1、2 c－1），在所述C相导电管母线（1c）与待接续C相导电管母线（2 c）之间设有第二连接头（6），该第二连接头（6）由两个半圆筒形C相导电管母线（1 c－2）以及设置在所述两个半圆筒形C相导电管母线（1c－2）两端部的法兰盘（1c－3）构成，所述C相导电管母线（1c）与所述待接续C相导电管母线（2 c）通过所述两个半圆筒形C相导电管母线（1c－2）及C相导电管母线（1c）端部的法兰盘（1 c－1）、半圆筒形C相导电管母线（1c－2）两端部的法兰盘（1c－3）、待接续C相导电管母线（2 c）端部的法兰盘（2 c－1）经螺栓固定连接在一起。
5.根据权利要求4所述的复合导电管母线连接器，其特征在于：在所述第一连接头（3）与所述第二连接头（6）之间设有用于限制所述B相导电管母线（1b）、第一连接头（3）、待接续B相导电管母线（2b）径向位移的两个半圆筒形的绝缘卡环（7），每个绝缘卡环（7）上开设有一些通孔（7－1），在所述B相导电管母线（1b）、第一连接头（3）、待接续B相导电管母线（2b）与所述C相导电管母线（1c）、第二连接头（6）、待接续C相导电管母线（2 c）之间形成的空腔（8）内还注入有冷却介质，所述通孔（7－1）与所述空腔（8）相贯通。
6.根据权利要求5所述的复合导电管母线连接器，其特征在于：在所述C相导电管母线法兰盘（1c－1）、待接续C相导电管母线法兰盘（2 c－1）与第二连接头法兰盘（1c－3）的接合处还设有用于防止冷却介质泄漏的密封装置。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 213164 Jiangsu province Changzhou Fenglin Wujin high tech Industrial Development Zone, Road No. 199-1 Patentee after: Jiangsu New United Heavy Industry Technology Co., Ltd. Patentee after: New United Group Co., Ltd. Address before: 213164 Jiangsu city of Changzhou province were Wujin high tech Industrial Development Zone, Road No. 68 Patentee before: Jiangsu New United Heavy Industry Technology Co., Ltd. Patentee before: New United Group Co., Ltd. |