CN103532062A - 风力发电机管型母线槽 - Google Patents

Abstract

本发明为风力发电机管型母线槽，解决巳有风力发电机管型母线槽结构复杂，通用性差，成本高，安装和维护困难，散热和耐腐蚀性差，单根管母线载流量少的问题。安装支架有L形上、下支架板（2）、（5），下支架板（5）的水平面与风机的管形塔架的内壁焊接的第一螺栓（6）连接，上、下支架板（2）、（5）的竖向面之间有橡胶弹性支座（3），橡胶弹性支座（3）为圆柱形，通过第二螺栓与上、下支架板连接，横梁（1）轴向有若干孔，并通过第三螺栓与上支架板（2）的水平面和垫板（7）连接，垫板（7）的竖板与金属屏蔽网（14）侧壁通过第四螺栓连接，两抱箍（9）通过绝缘垫圈（10）夹持管母线（8）。

Description

风力发电机管型母线槽

技术领域：

本发明涉及风力发电机管型母线槽配电装置，尤其涉及三线制或多于三线的低压管型母线槽。

技术背景：

目前，国内风力发电机组发电机到变频器之间输电部分采用电缆及母线槽方式传输。相较于电缆，采用母线槽的优点是安装维护简便，特别是风场塔架对接，不影响风机吊装效率，降低了风场塔筒施工的难度；母线槽不含卤素及可燃材料，防火性能优良；母线槽载流量大，可以降低塔架的重量，减小对塔架的影响；由于母线槽采用钢制密封外壳，母排之间排列稳定，特别对于降低变频器到发电机之间因输电线路带来的高次谐波有明显作用，能够有效降低因高次谐波产生的过电压，保证发电机及变频器的安全稳定有效运行；母线槽在塔架内布置美观。因此，国内外风电塔架内输电线路已逐步由母线取代了传统的电缆输电方式，国内这一趋势也明显加快。

随着风电的发展，大容量机组相继由各个整机制造厂生产并投入运行，海上风电更是未来风电发展的趋势所在，3MW、5MW、6MW将成为海上风电的主角，同时，风电塔架内输电线路将面临新的问题，传统的电缆输电的方式将会更加难以施行，采用单组母线的方式也满足不了要求，多组母线并行的方式虽然能够满足电气使用要求，但是安装维护等将变得越来越困难。

巳有的风电专用母线槽的壳体由上下盖板和前后侧板组成。管形导体通过支持件和螺栓固定于壳体内联外引。管形导体热胀冷缩受限。管形导体端头容易被腐蚀。导体封闭于壳体内，散热能力差。壳体与壳体之间通过波纹管连接，安装施工难度大。壳体固定于风机的管形塔架内的固定螺栓上，对该固定螺栓的位置精度要求高。该专用母线槽的通用性差，成本高，单根管母线载流量少，安装和维护困难，散热和耐腐蚀性差。

发明内容：

本发明的目的是提供一种结构简单，通用性好，成本低，安装和维护容易，散热和耐腐蚀性好，单根管母线载流量大的风力发电机管型母线槽。

本发明是这样实现的：

安装支架、管母线、横梁、金属屏蔽网组成，所述安装支架有L形上、下支架板2、5，下支架板5的水平面与风机的管形塔架的内壁焊接的第一螺柱6连接，上、下支架板2、5的竖向面之间有橡胶弹性支座3，橡胶弹性支座为圆柱形，通过第二螺栓与上、下支架板连接，横梁1轴向有若干孔，并通过第三螺栓与上支架板的水平面和屏蔽网安装支板7连接，屏蔽网安装支板与金属屏蔽网侧壁通过第四螺栓连接，两抱箍9通过绝缘垫圈10夹持管母线8，并通过第五螺栓与横梁连接，第五螺栓用碟形弹簧垫圈12防松，管母线之间和管母线与进线箱11之间通过柔性件连接，在管形塔架内从顶端到底端的整套管母线由金属屏蔽网盖住。管母线8的材料为电工用铝合金，管母线两端焊接的连接端子镀Cu-Sn合金。

发电机电缆穿过进线箱11上的电缆护套与进线箱内的连接排连接，进线箱外的连接排引出端子通过柔性件与管母线端头的连接端子连接并用硅胶套密封绝缘包裹，进线箱上有安装板13与塔架连接。

横梁上的管母线为并排的三相三线或三相四线或三相五线。

上、下支架板通过钢丝4接地。

管母线表面包裹云母层，然后裹覆耐热绝缘层。

本发明的管母线表面包裹云母层，然后裹覆耐热绝缘层，管母线的两端焊接连接端头，连接端头有合金镀层，管母线散热和耐腐蚀性好。安装支架具有X、Y方向的调整及减震功能。下支架板可绕橡胶弹性支座中心旋转，上支架板与横梁可纵向调节，不受风塔内焊接的安装螺栓误差的影响。安装支架与管母线安装的部件通过钢丝接地，这样保证母线槽的使用安全。横梁可以依据不同的系统配置要求加长，以满足各种规格的管型母线槽安装，而其余部分可以不用更改，安装支架通用性好，在相同安装支架上可安装三相三线或三相四线或三相五线。

在管形塔架内从顶端到底端的整套管母线由金属屏蔽网盖住，降低输电线路带来的高次谐波。两抱箍通过绝缘垫圈夹持管母线，并通过第五螺栓与横梁连接，第五螺栓用碟形弹簧垫圈防松，可调整管母线由温差带来的收缩及膨胀量。

本发明结构简单，通用性好，成本底，安装和维护容易，散热和耐腐蚀性好，单根管母线载流量大。

附图说明：

图1为本发明结构图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的仰视图。

图4为安装支架结构图。

图5为进线箱结构图。

图6为管母线连接结构图。

具体实施方式：

风力发电机管型母线槽包括安装支架，管母线8，金属屏蔽网14，管母线始端进出线箱以及管母线连接端子。安装支架由L形上支架板2，L形下支架板5，橡胶弹性减震支座3，横梁1组成。下支架板5的水平面与风机的管形塔架的内壁焊接的螺栓6连接，上、下支架板2、5的竖向面之间有橡胶弹性支座3，橡胶弹性支座为圆柱形，通过螺栓与上、下支架板连接，横梁轴向有若干孔，并通过螺栓与上支架板的水平面和垫板7连接，垫板7的竖板与金属屏蔽网侧壁通过螺栓连接，两抱箍9通过绝缘垫圈10夹持管母线8，并通过螺栓与横梁连接，该螺栓用碟形弹簧垫圈12防松，管母线表面包裹云母层，然后裹覆耐热绝缘层，管母线的两端焊接连接端子，连接端子有合金镀层，管母线之间和管母线与进线箱11之间通过铜辫子连接，电缆穿过进线箱上的电缆护套与进线箱内的连接排连接，进线箱外的连接排引出端子通过铜辫子与管母线端头的连接端子连接并用硅胶套密封绝缘包裹，进线箱上有安装板13与塔架连接，在管形塔架内从顶端到底端的整套管母线由金属屏蔽网盖住。

横梁上的管母线为并排的三相三线或三相四线或三相五线。

上、下支架板2、5通过钢丝4接地。

管母线8的材料为电工用铝合金，管母线两端焊接的连接端子镀Cu-Sn合金。

因为风机塔架会产生振动和摆动，因此母线槽的安装支架需要使用减震支架，横梁1上安装管母线，上支架板2与横向梁1采用螺栓连接，并且上支架板2与下支架板5通过橡胶弹性减震支座3连接，因为塔架是圆筒形的，因此在塔壁上焊接的成对安装螺柱可能会有相对角度偏差，此下支架板5可以绕橡胶弹性减震支座3的轴线偏转一定的角度，因此，简化了安装螺柱的焊接条件，此安装支架与管型母线安装的部件通过钢丝4接地，这样保证母线槽的使用安全。横梁1可以依据不同的系统配置要求加长，以满足各种规格的管型母线槽安装，而其余部分可以不用更改，此安装支架延伸的安装形式为不同的安装横梁所组成的结构。

管型母线组件由管母线抱箍9、铝合金管母线8组成。管母线长度为按需定制，材料为电工用铝合金（材质要求符合GBT 5585.2-2005 电工用铜、铝及其合金母线第2部分：铝和铝合金母线），管母线两端焊接连接端头并且连接端头部分镀Cu-Sn，保护端头金属部分不被腐蚀，铝管本体表面包裹云母层，然后再裹覆耐热及绝缘等级优良的绝缘材料，这样既能让导体在工作时有良好的散热和绝缘能力，又能防尘防凝露及盐雾，整个系统可以满足高原、沿海等极端恶劣环境的使用要求。

在风塔内整段母线安装完成后，顶端连接自发电机的扭缆，底端连接至变频器的电缆，为保证母线整体防护性能，在电缆与母线相连接的始端，采用了独立的进线单元，进线单元为全密封结构，防护等级为IP54及以上，由全钢制外壳，内部铜/铝连接排等组成，电缆穿过进线单元开口处电缆护套与箱体内部连接排连接，连接排导体穿过箱体绝缘隔板与管型母线连接端采用铜辫子连接，这样可以方便地将进线单元连接端头同管母线连接端头用硅胶套管做密封绝缘包裹。

管母线直线段之间以及进线单元与直线段之间的连接采用铜辫子软连接的方式。由于风塔为一挠性体，塔架顶端最大摆幅为±1.5米，管型母线因为安装工艺简化，直线段分段长度大于其他形式母线分段长度，故此设计为软连接，这样整个塔架摆动对母线不会有所影响，同时，也降低了安装施工难度，提高了整体使用的稳定性。

管母线实际应用效果：

管型母线槽做了主要电气参数检测，在规定温升等要求下，单根管型母线载流量远远大于其他形式母线槽单根载流量，管型母线的检测检验报告如下：

江苏省低压电器产品质量监督检验中心。

 

Claims (5)

1.风力发电机管型母线槽，其特征在于由安装支架、管母线、横梁、金属屏蔽网组成，所述安装支架有L形上、下支架板（2）、（5），下支架板（5）的水平面与风机的管形塔架的内壁焊接的第一螺栓（6）连接，上、下支架板（2）、（5）的竖向面之间有橡胶弹性支座（3），橡胶弹性支座（3）为圆柱形，通过第二螺栓与上、下支架板连接，横梁（1）轴向有若干孔，并通过第三螺栓与上支架板（2）的水平面和屏蔽网安装支板（7）连接，屏蔽网安装支板（7）与金属屏蔽网（14）的侧壁通过第四螺栓连接，两抱箍（9）通过绝缘垫圈（10）夹持管母线（8），并通过第五螺栓与横梁（1）连接，第五螺栓用碟形弹簧垫圈（12）防松，管母线（8）之间和管母线与进线箱（11）之间通过柔性件连接，在管形塔架内从顶端到底端的整套管母线由金属屏蔽网（14）盖住，管母线的材料为电工用铝合金，管母线两端焊接的连接端子镀Cu-Sn合金。

2.根据权利要求1所述的风力发电机管型母线槽，其特征在于发电机电缆穿过进线箱（11）上的电缆护套与进线箱（11）内的连接排连接，进线箱（11）外的连接排引出端子通过柔性件与管母线端头的连接端子连接并用硅胶套密封绝缘包裹，进线箱（11）上有安装板（13）与管形塔架连接。

3.根据权利要求1所述的风力发电机管型母线槽，其特征在于横梁上的管母线为并排的三相三线或三相四线或三相五线。

4.根据权利要求1所述的风力发电机管型母线槽，其特征在于上、下支架板（2）、（5）通过钢丝（4）接地。

5.根据权利要求1所述的风力发电机管型母线槽，其特征在于管母线表面包裹云母层，然后裹覆耐热绝缘层。

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