CN104466848B - 多重绝缘结构浇注型中高压母线槽 - Google Patents

Abstract

本发明是一种多重绝缘结构浇注型中高压母线槽，该母线槽包括导电排(1)、绝缘薄膜(2)、玻璃钢外壳(3)、浇注母线槽(4)；其中，在导电排(1)的外表面包覆绝缘薄膜(2)，在绝缘薄膜(2)的外表面包覆玻璃钢外壳(3)，将多个包覆了绝缘薄膜(2)和玻璃钢外壳(3)的导电排(1)并排放置，浇注复合树脂使并排放置的导电排(1)形成一个整体成为浇注母线槽(4)。缠绕的玻璃钢外壳紧密贴合导体，再浇注复合树脂，缠绕玻璃钢的树脂与复合树脂材料同为树脂类复合材料，融合性好，母线槽发热膨胀时，玻璃钢壳体在导体与浇注的复合树脂之间的温度传导引起的膨胀中起到了缓冲作用，克服了浇注树脂母线槽会因热膨胀差异产生应力的问题，避免了安全隐患。

Description

多重绝缘结构浇注型中高压母线槽

技术领域

本发明涉及一种电力输电或配电用母线槽，特别涉及一种多重绝缘结构的浇注型母线槽。

背景技术

随着经济的发展，母线槽在低压供配电工程中使用越来越广泛，在中高压输配电线路中的需求也逐渐上升，对于6kV～35kV的中高压母线槽，绝缘结构大部分采用空气绝缘的共箱母线。由于共箱母线的体积大、重量重，占据空间大，给安装带来很大不便，因此市场上也出现了树脂浇注、交联聚乙烯模块拼装、内衬绝缘支架再浇注等绝缘型式的母线槽来代替共箱母线。但因为以上这些绝缘结构的母线槽都没有考虑到绝缘材料与导体材料的线膨胀系数差异问题，导致母线槽产品在通电运行后因热效应产生的应力无法消除，长时间使用便会出现开裂和脱层的现象，使绝缘层失去绝缘作用甚至出现短路，酿成严重后果，所以这些类型绝缘结构的中高压母线并没有被用户广泛接受。如申请号201110366581.7一种全封闭复合树脂浇注母线槽、申请号201210165195.6高压母线槽、申请号201320647105.7浇注型母线槽等都没有考虑材料热膨胀差异问题。

以树脂浇注为例，导体铜的线膨胀系数为0.167*10^-4m/℃，而热固性树脂的线膨胀系数为0.6*10^-4m/℃左右，按每节长度6米的母线槽温升50℃计算，铜导体的膨胀长度约为5mm，树脂结构的膨胀长度则为18mm，可见两种材料的热变形量差距是很大的，其他有机绝缘材料都存在这方面问题，就不一一列举了。从设计的角度，应当考虑不同材料的特性因素，如何在浇注母线中尽量减少因材料热膨胀带来的风险是母线槽生产企业急需解决的技术难题。

此外，现有的直接浇注型母线槽、聚乙烯模块拼接母线槽以及内衬绝缘支架再浇注母线槽等都存在不同程度的强度问题，其原因是浇注树脂与金属导体、浇注树脂与模压的绝缘支架结合力差、强度低，在结构上也会对母线整体的绝缘带来影响；而聚乙烯模块拼接缝采用胶体密封也存在强度不好的问题，也会影响母线绝缘性能，达不到绝对安全可靠，同时也不能满足大容量中高压线路抗挠度、承重大的使用要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能降低导体材料和绝缘材料热膨胀差异影响、高强度、安全可靠的多重绝缘结构浇注型中高压母线槽。

技术方案：本发明的一种多重绝缘结构浇注型中高压母线槽包括导电排、绝缘薄膜、玻璃钢外壳、浇注母线槽；其中，在导电排的外表面包覆绝缘薄膜，在绝缘薄膜的外表面包覆玻璃钢外壳，将多个包覆了绝缘薄膜和玻璃钢外壳的导电排并排放置，浇注复合树脂使并排放置的导电排形成一个整体成为浇注母线槽。

玻璃钢外壳为浸润了绝缘树脂的玻璃纤维布条均匀地缠绕在包覆了绝缘薄膜的导电排上固化而成。

玻璃钢外壳为浸润了绝缘树脂的玻璃纤维布条来回多层重叠交叉缠绕在包覆了绝缘薄膜的导电排上固化而成。

本发明的的多重绝缘结构浇注型中高压母线槽的制造方法为，先将导电排包覆绝缘薄膜，再用浸润了绝缘树脂的玻璃纤维布条均匀地缠绕在包覆了绝缘薄膜的导电排上，固化后在导体上就形成了贴合的扁平型缠绕玻璃纤维布条的玻璃钢外壳，然后将多根玻璃钢外壳的导电排分相放入模具，通过浇注复合树脂，固化后成为一个整体浇注母线槽。

有益效果：本发明在扁平导体上包覆绝缘薄膜是为了增加绝缘裕度，外加缠绕玻璃纤维增强树脂(玻璃钢)，不但起到增加绝缘的作用，同时也起到增加强度、防止扁平形导体排弯曲的作用，最终使浇注母线的整体强度得到了提高。由于固定了导体排的形状，浇注时无需支架支撑，有利于浇注复合树脂工序的进行，更重要的是导体通过缠绕玻璃钢后，由于玻璃钢属热固性塑料，树脂交联后形成三维网状分子结构，再加上玻璃纤维的骨架作用，热膨胀系数比较小，约0.16～0.23*10^-4m/℃，与金属导体材料近似，缠绕的玻璃钢外壳紧密贴合导体，再浇注复合树脂，缠绕玻璃钢的树脂与复合树脂材料同为树脂类复合材料，融合性好，母线槽发热膨胀时，玻璃钢壳体在导体与浇注的复合树脂之间的温度传导引起的膨胀中起到了缓冲作用，克服了浇注树脂母线槽会因热膨胀差异产生应力的问题，避免了安全隐患。另外，通过玻璃纤维增强树脂缠绕，提高了树脂的导热性，降低了导体与外浇树脂的温差，提高了浇注母线的散热效率。

附图说明

图1为本发明包覆加玻璃纤维增强树脂缠绕再浇注树脂的绝缘结构的母线槽的主视图，

图2为本发明包覆加玻璃纤维增强树脂缠绕再浇注树脂的绝缘结构的母线槽的俯视图。

图3为本发明包覆加玻璃纤维增强树脂缠绕再浇注树脂的绝缘结构的母线槽的左视剖面图。

图中有：导电排1、绝缘薄膜2、缠绕玻璃钢外壳3、浇注母线槽4。

具体实施方式

为了解决浇注树脂与金属导体、浇注树脂与模压的绝缘支架结合力差、强度低的问题，必须从绝缘材料、绝缘结构，以及生产工艺、方法等方面进行创新。玻璃纤维增强树脂(玻璃钢)具有与金属导体相近的膨胀系数，用玻璃纤维增强树脂在扁平的导体排上缠绕包覆，形成缠绕玻璃钢外壳，能够有效地克服树脂直接浇注引起的热膨胀产生应力的问题。传统的玻璃钢缠绕工艺和方法只限于管道、球罐等圆形截面物体的缠绕，而扁平形导电排由于结构形状的限制，在缠绕旋转时，会因重力不均产生弯曲，要使导电排缠绕玻璃纤维增强树脂得以实现，必须解决其方法和工艺的问题。

本发明将导体先包覆绝缘薄膜，再缠绕浸润了绝缘树脂的玻璃纤维布条。在扁平导体上缠绕玻璃钢，其关键技术在于设备和工艺，设备分为三部分，一是导电排的拉紧旋转系统，二是送浸料行走缠绕系统，三是动力控制系统；工艺是将包覆绝缘薄膜的导电排通过拉紧旋转系统固定拉紧，将绝缘树脂按配方比例分散搅拌均衡后倒入浸料槽，将玻璃纤维装配在送浸料行走缠绕系统的旋转轴上，玻璃纤维通过浸料槽浸泡吸附绝缘树脂后缠绕到导电排上，通过控制系统自动控制导电排的拉紧旋转系统与送浸料行走缠绕系统速率匹配，使导电排拉紧旋转系统自动转动、浸料行走缠绕系统自动沿导电排旋转轴线方向的来回行走，将浸润树脂后的玻璃纤维制品一层叠覆一层交叉缠绕在旋转的导电排上，经过多层叠覆后，使玻璃纤维增强树脂均匀地缠绕在导电排上。缠绕玻璃纤维增强树脂固化后在导体上就形成了贴合的扁平型缠绕玻璃钢外壳。然后将多根带缠绕玻璃钢外壳的导体分相放入模具，通过浇注复合树脂，固化后成为一个整体的母线槽。

本发明将导电排1先包覆绝缘薄膜2，再缠绕浸润了绝缘树脂的玻璃纤维布条，固化后在导体上就形成了贴合的扁平型缠绕玻璃纤维布条的玻璃钢外壳3，然后将多根带缠绕玻璃钢外壳3的导电排1分相放入模具，通过浇注复合树脂，固化后成为浇注母线槽4。

Claims (3)

1.一种多重绝缘结构浇注型中高压母线槽，其特征在于该母线槽包括导电排（1）、绝缘薄膜（2）、玻璃钢外壳（3）；其中，在导电排（1）的外表面包覆绝缘薄膜（2），在绝缘薄膜（2）的外表面包覆玻璃钢外壳（3），将多个包覆了绝缘薄膜（2）和玻璃钢外壳（3）的导电排（1）并排放置，浇注复合树脂使并排放置的导电排（1）形成一个整体成为浇注母线槽（4）；

所述的玻璃钢外壳（3）为浸润了绝缘树脂的玻璃纤维布条均匀地缠绕在包覆了绝缘薄膜（2）的导电排（1）上固化而成。

2.根据权利要求1所述的一种多重绝缘结构浇注型中高压母线槽，其特征在于玻璃钢外壳（3）为浸润了绝缘树脂的玻璃纤维布条来回多层重叠交叉缠绕在包覆了绝缘薄膜（2）的导电排（1）上固化而成。

3.一种如权利要求1所述的多重绝缘结构浇注型中高压母线槽的制造方法，

其特征在于先将导电排（1）包覆绝缘薄膜（2），再用浸润了绝缘树脂的玻璃纤维布条均匀地缠绕在包覆了绝缘薄膜（2）的导电排（1）上，固化后在导体上就形成了贴合的扁平型缠绕玻璃纤维布条的玻璃钢外壳（3），然后将多根玻璃钢外壳（3）的导电排（1）分相放入模具，通过浇注复合树脂，固化后成为一个整体浇注母线槽（4）。