CN104701793A - 现场浇注母线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力传输系统中的封闭母线领域，提供一种现场浇注母线，包括：两个连接单元段；连接件，用于将两个所述连接单元段连接起来；和现场浇注模具，用于将所述连接件和两个所述连接单元段的连接部分密封套接后通过浇注材料浇注。本发明使得整个浇注过程都在真空条件下进行，得到的浇注母线具有良好的电气性能及机械性能。同时具有防水、防火、耐腐蚀、体积小、免维护等特性，相比传统型母线具有更加明显的优势。

Description

现场浇注母线

技术领域

本发明涉及电力传输系统中的封闭母线领域，特别涉及一种现场浇注母线。

背景技术

金属封闭母线产品是电力传输系统中不可或缺的基础设备，其连接发电机出口与变压器、断路器、变电柜等设备，广泛应用于水电、火电、风电、核电等各种发电厂、变电站及大型工矿企业的配电系统。

传统产品主要分为共箱封闭母线和离线封闭母线两大类，前者主要应用于容量较小机组和厂用等分支回路中，而后者主要应用于大容量机组和主回路中。这两大类产品又分别有多种分支和改进型产品，其绝缘介质都是空气，即使新兴的用于更大容量机组的强迫风冷离相封闭母线的绝缘介质也是空气。

固体绝缘型母线中，环氧树脂浇注产品为其重要的分支之一。其具有结构更加紧凑，布置运输灵活方便，电气性能优异，可靠性高和免维护等优点，应用于35kV以下中低压领域优势十分突出。本公司于2013年9月5日向国家知识产权局提交了一份申请号为201310398024.2、发明名称为金属外壳浇注母线及其制作方法的发明专利申请，该专利申请的金属外壳浇注母线包括多个标准单元段以及连接于任意相邻两个标准单元段的连接组件，其中标准单元段包括内导体、金属外壳和中间绝缘层，连接组件包括内连接组件以及设有右第一法兰、第二法兰和连接外壳的外连接件；但是该专利不方便实现现场浇注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种现场浇注母线，以解决现有技术存在的无法实现现场浇注的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种现场浇注母线，其技术方案如下：

一种现场浇注母线，包括两个连接单元段；连接件，用于将两个所述连接单元段连接起来；现场浇注模具，用于将所述连接件和两个所述连接单元段的连接部分密封套接；和真空膜，所述真空膜将所述现场浇注模具密封包裹；以浇注形式将绝缘材料填充于所述现场浇注模具、连接单元段、连接件和真空膜之间而形成的空间。

优选地，在所述现场浇注母线中，浇注材料浇注过程是在真空条件下进行的。

优选地，在所述现场浇注母线中，所述连接单元段包括绝缘层；置于所述绝缘层内的所述内导体，以及由所述绝缘层在所述内导体处延伸形成的凸台部。

优选地，在所述现场浇注母线中，在所述凸台部的外壁上设有防脱部件，用于增加浇注时浇注材料与凸台部之间的结合强度；进一步优选所述防脱部件为设置在所述凸台部外壁上的环形凸起；再进一步优选所述环形凸起的高度为3mm。

优选地，在所述现场浇注母线中，所述凸台部为四棱台结构，在四棱台结构的中部开有过孔，所述内导体穿过所述过孔。

优选地，在所述现场浇注母线中，任意相邻的两个所述凸台部的四棱台结构分别为正四棱台结构和倒四棱台结构。

优选地，在所述现场浇注母线中，在所述凸台部的外壁上设有沉槽，用于容纳浇注材料。

优选地，在所述现场浇注母线中，所述沉槽为多个，均布设置在所述凸台部的外壁上。

优选地，在所述现场浇注母线中，所述连接件包括连接板，连接于两个所述连接单元段的所述内导体之间，以使该两个所述内导体连通；和螺栓组件，用于将所述连接板的两端分别固定在两个所述内导体上。

优选地，在所述现场浇注母线中，通过所述连接件相连的两个所述内导体之间留有间隙，用于防止热胀冷缩时形变。

分析可知，与现有技术相比，本发明首先增设了现场浇注模具，连接件将两个连接单元段连接起来后，通过现场浇注模具将连接件和两个连接单元段的连接部分进行密封套接然后再以真空膜包覆的形式实现浇注部分的真空环境，使得整个浇注过程都在真空条件下进行，使浇注母线具有良好的电气性能及机械性能。

在连接单元段上设置了凸台部，增加了连接单元段的浇注面积，提高了结合强度；再者，在凸台部上设置了环形凸起，进一步增加了现场浇注时的结合强度，减小开裂的可能性。

综上，可知本发明的优点在于：由于整个浇注过程都在真空条件下进行，使浇注母线具有良好的电气性能及机械性能；再者对连接单元段的改进，增加了现场浇注时的结合强度，并且减小开裂的可能性。真空方式浇注在浇注材料中可以最大限度的避免产生气泡，从而降低局部放电参数并提高绝缘性能，同时，气泡的减少可以降低产生裂纹的可能，对产品的机械性能有所提升。

附图说明

图1为本发明优选实施例的结构示意图。

图2为本发明优选实施例的现场浇注模具的结构示意图。

图3为图2的A向结构示意图。

图中，1-连接单元段；11-绝缘层；12-凸台部；121-防脱部件；13-内导体；2-连接件；21-连接板；22-螺栓组件；3-现场浇注模具。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1、图3所示，本发明优选实施例的现场浇注母线，主要包括两个连接单元段1、连接件2和现场浇注模具3。

具体而言，连接件2将两个连接单元段1连接起来，现场浇注模具3将连接件2和两个连接单元段1的连接部分密封套接后通过真空薄膜和密封胶带将浇注空间包覆成一个独立密封的空间，抽真空后进行浇注。

其中，连接单元段1包括绝缘层11，置于绝缘层11内的内导体13，以及由绝缘层11在内导体13延伸形成的凸台部12。凸台部12的截面可以为等腰梯形结构，凸台部12的长边与绝缘层11相接，也可以是其他任何可以包裹内导体13的结构；在凸台部12的外壁上设有防脱部件121，以等腰梯形结构为例，设置的防脱部件121与凸台部12的顶边平行，为了进一步提高防滑脱效果，进一步优选为，防脱部件121为多个，防脱部件121可以为设置在凸台部12外壁上的环形凸起，环形凸起可以增加现场浇注时的结合强度，减小开裂的可能性；优选环形凸起的高度为3mm。

再者在凸台部12的外壁上设有沉槽，用于容纳浇注材料，可以起到稳固作用。优选沉槽为多个，均布设置在凸台部12的外壁上。

为了能够使浇注材料能够更有效的浇注在凸台部12的外表面上，本发明的凸台部12为四棱台结构(即梯形体结构)，在四棱台结构的中部开有过孔，所述内导体穿过所述过孔；凸台部12的截面与内导体13轴线垂直方向的为矩形。进一步优选，任意相邻的两个凸台部12的四棱台结构分别为正四棱台结构和倒四棱台结构，即相邻的两个四棱体结构中，一个为大端由绝缘层11的延伸端，另一个为小端由绝缘层11的延伸端；凸台部12相互交错设置可以防止浇注在凸台部12上的浇注材料出现滑脱情况。

绝缘层11采用环氧树脂作为绝缘材料，该环氧树脂既能承担着电气主绝缘的作用，同时又能担负着承受机械应力的作用。其能使用于各种恶劣环境，为全天候产品，可长期在零下40度环境中工作，也可埋地敷设，可在有爆炸危险、有腐蚀性液体的环境中长期工作，高温时仍可保持良好的绝缘性；环树脂不含卤素，阻燃且不会释放出有毒气体；具有很高的机械强度，耐冲击。不仅绝缘性能优良，具有较高的载流量，而且体积小、安装方便、土建基础要求不高，既不需要加热驱潮，也无须配套微正压装置来保证母线的绝缘水平。其具有安全运行30年以上无需更换维护的记录，真正实现了免维护功能。又可将内导体和金属外壳连接成一个整体，提高机械强度。

如图1所示，连接件2包括连接板21和螺栓组件22，具体来说，连接板21的一端连接于一个连接单元段1的内导体13，另一端连接于另一个连接单元段1的内导体13，使得两个连接单元段1的内导体13相连通，螺栓组件22将连接板21的两端分别固定在两个连接单元段1的内导体13上，其连接方式如：在内导体13上开有通孔，在连接板21上开有定位孔，通过螺栓组件22将两个连接单元段1的内导体13与连接板相连接，优选螺栓组件22在连接板21上均布布置，以使得连接板21与内导体13接触良好，减小接触电阻。

在通过连接件2相连的两个内导体13之间留有间隙，用于防止热胀冷缩时形变。在浇注的过程中或者通电的过程中，通过连接件2相连的两个内导体13会出现热膨胀情况，在此时会出现内导体13之间过盈抵触接触，容易产生形变，设置间隙就为了避免该情况的出现。优选为，留有的间隙为8～12mm，进一步优选为10mm。

此外，优选选择连接板21与内导体13的材料相同。首先，连接板21的材质与内导体13的材质对应，例如：内导体13材质为铝，则连接板21材质为铝；内导体13材质为铜，则连接板21材质为铜。连接板21形状为板状，且与内导体13的形状对应，例如：内导体13的形状为矩形，则连接板21的形状为矩形板状；内导体13的形状为圆形，则连接板21的形状为弧形板状。在安装时，优选两个连接单元段1的各自内导体13裸露出(伸出)的长度总和比连接板21略长，是为了增加连接板21的安装面积。原则上说，连接板21长度越长，其与内导体13的接触面越大，接触越好。

具体浇注的方法为：

步骤一、安装母线步骤：连接件2将两个连接单元段1连接后，现场浇注模具3将连接件2和两个连接单元段1的连接部分密封套接起来，包覆真空膜后并对密封空间进行抽真空，优选地，使真空度低于-0.08Mpa；

步骤二、浇注材料搅拌步骤：将浇注材料在真空条件下(即真空搅拌设备或者真空混料器)进行充分搅拌；

步骤三、注入步骤：在真空条件下，将步骤二搅拌好的浇注材料注入现场浇注模具3形成的密封空间内，静置(优选静置时间为24小时)后打开现场浇注模具3后即可。常规情况下打开现场浇注模具3之后对浇注的边角进行清理。

现场浇注模具3与连接件2和两个连接单元段1之间均为密封连接，具体为现场浇注模具3为敞口设计，除上表面外，其他接触部分均为密封结构，需要将真空膜包裹住上表面再进行抽真空。或者可以将现场浇注模具3全部包覆，起到双重密封作用。以便于对现场浇注模具3、连接件2和两个连接单元段1之间的空间进行抽真空处理。真空膜可以采用具有密封作用的塑料布等。

优选地，在步骤二中，浇注材料包括环氧树脂、石英砂，将环氧树脂和石英沙真空脱气(即为真空泵抽真空，真空度低于-0.008Mpa)并在真空条件下进行充分搅拌混合。环氧树脂可以采用室温固化型环氧树脂，当然其他可以满足本发明功能的均可。石英砂可以为主要成分是SiO2的石英砂。浇注材料中环氧树脂占70～85％(质量百分比)、石英砂占15～30％(质量百分比)，当然根据不同位置可以进行适当的调整。根据不同需求，可以向浇注材料内添加其他辅助材料。

另外，在步骤二中，浇注材料搅拌是在便携式真空搅拌设备中进行搅拌的，搅拌的时间优选为10～15分钟。

在步骤三中，真空方式浇注在浇注材料中可以最大限度的避免产生气泡，从而降低局部放电参数并提高绝缘性能，同时，气泡的减少可以降低产生裂纹的可能，对产品的机械性能有所提升。

浇注母线整体结构可以采用我公司内生产成型固体单元，如直线段、各种弯通、三通、盘头等单元，运至现场组装后将接头导体连接部分进行现场密封浇注即可。

综上，本发明可以实现如下有益效果：

一、本发明提供的浇注母线，具有良好的电气性能及机械性能。

二、由于本发明的浇注母线在真空的条件下进行浇注的，可以确保绝缘层11完整将内导体13包覆，使内导体13无法与水接触，起到防水作用；另外绝缘层11所具有的良好防火和耐腐蚀性能在本发明得到充分利用；再者本发明的浇注方法可以在保证母线原有性能的前提下还减小了母线的体积(相对于传统共箱母线)，再者本发明的浇注母线还具有免维护的优点；相比传统母线具有更加明显的优势。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种现场浇注母线，其特征在于，包括：

两个连接单元段；

连接件，用于将两个所述连接单元段连接起来；

现场浇注模具，用于将所述连接件和两个所述连接单元段的连接部分密封套接；和

真空膜，所述真空膜将所述现场浇注模具密封包裹；以浇注形式将绝缘材料填充于所述现场浇注模具、连接单元段、连接件和真空膜之间而形成的空间。

2.根据权利要求1所述的现场浇注母线，其特征在于，

浇注材料浇注过程是在真空条件下进行的。

3.根据权利要求1或2所述的现场浇注母线，其特征在于，所述连接单元段包括：

绝缘层；

置于所述绝缘层内的所述内导体，以及

由所述绝缘层在所述内导体处延伸形成的凸台部。

4.根据权利要求3所述的现场浇注母线，其特征在于，

在所述凸台部的外壁上设有防脱部件，用于增加浇注时浇注材料与凸台部之间的结合强度；

优选所述防脱部件为设置在所述凸台部外壁上的环形凸起；

进一步优选所述环形凸起的高度为3mm。

5.根据权利要求4所述的现场浇注母线，其特征在于，

所述凸台部为四棱台结构，在四棱台结构的中部开有过孔，所述内导体穿过所述过孔。

6.根据权利要求5所述的现场浇注母线，其特征在于，

任意相邻的两个所述凸台部的四棱台结构分别为正四棱台结构和倒四棱台结构。

7.根据权利要求4所述的现场浇注母线，其特征在于，

在所述凸台部的外壁上设有沉槽，用于容纳浇注材料。

8.根据权利要求7所述的现场浇注母线，其特征在于，

所述沉槽为多个，均布设置在所述凸台部的外壁上。

9.根据权利要求3所述的现场浇注母线，其特征在于，所述连接件包括：

连接板，连接于两个所述连接单元段的所述内导体之间，以使该两个所述内导体连通；和

螺栓组件，用于将所述连接板的两端分别固定在两个所述内导体上。

10.根据权利要求9所述的现场浇注母线，其特征在于，

通过所述连接件相连的两个所述内导体之间留有间隙，用于防止热胀冷缩时形变。