CN105097113A - 变电站用铝管支撑型耐热扩径母线 - Google Patents

变电站用铝管支撑型耐热扩径母线 Download PDF

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黄国飞
党朋
秦凯
王煦
曾伟
王乐
王晨生
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China Power Engineering Consulting Group East China Electric Power Design Institute Co Ltd
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China Power Engineering Consulting Group East China Electric Power Design Institute Co Ltd
Shanghai Electric Cable Research Institute
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Abstract

本发明提供一种变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，包括由铝制成的扩径支撑管和绞合在扩径支撑管外周的导电层，所述导电层包括多根沿扩径支撑管周向分布的导电单线，相邻两根导电单线之间、导电单线与扩径支撑管之间均为面接触；所述导电单线的外周面为平面，且相邻两根导电单线中，一根导电单线外周面的边缘延伸至另一根导电单线外周面的边缘。该变电站用铝管支撑型耐热扩径母线中，其在不增加导电层面积的情况下通过扩径支撑层来大大增加了母线的直径，进而满足高海拔地区对扩径母线的要求；另外，本发明中，相邻两根导电单线之间、导电单线与扩径支撑管之间均为面接触，从而提高导电单线绞合紧密度；同时，由多根导电单线构成的导电层的外周面非常光滑。

Description

变电站用铝管支撑型耐热扩径母线
技术领域
本发明涉及输电线路导线技术领域，特别是涉及一种变电站用铝管支撑型耐热扩径母线。
背景技术
母线一般用于变电站中各级电压配电装置的连接、以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，即母线的作用是汇集、分配和传送电能。在位于高海拔地理位置的变电站，其所用母线的电场、磁场、可听噪声、以及无线电干扰水平会大大超过相关要求，这不仅会带来环境污染，而且会产生大量电能损失，解决这些问题的最好技术手段是增大母线直径。
目前，增大母线直径的传统方法是：1、增加钢芯或铝层的面积，但这势必会增加母线的重量，从而增加了母线两端承力塔的载荷；2、采用抽股的方式，即在普通绞合结构的母线中抽出若干单线以相对增加母线绞合层，从而达到扩径的目的，但这种抽股扩径方式的扩径率非常有限，难以满足高海拔地区对母线的要求。
为此，中国实用新型专利说明书CN201758043U公开了一种铝管支撑型耐热铝合金扩径母线，所述扩径母线采用轧纹铝管作为支撑物，所述轧纹铝管外绞绕有耐热铝合金单线。但是，该扩径母线具有以下缺陷：
1、其耐热铝合金单线的横截面为圆，当将多根圆形截面的铝合金单线绞绕在轧纹铝管的外周后，相邻两根铝合金单线为线接触，即两者之间存在有间隙，从而导致母线外表面曲率半径变化，进而导致母线表面电场强度升高，降低了母线的起始电晕电压，限制了母线在高海拔地区变电站的使用；
2、多根铝合金单线绞合后，其绞合紧密度低。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种表面光滑、且绞合紧密度高的变电站用铝管支撑型耐热扩径母线。
为实现上述目的，本发明提供一种变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，包括由铝制成的扩径支撑管和绞合在扩径支撑管外周的导电层，所述导电层包括多根沿扩径支撑管周向分布的导电单线，相邻两根导电单线之间、导电单线与扩径支撑管之间均为面接触；所述导电单线的外周面为平面，且相邻两根导电单线中，一根导电单线外周面的边缘延伸至另一根导电单线外周面的边缘。
优选地，所述导电单线的横截面为梯形，包括位于外周面的长边部、位于内周面的短边部、以及位于侧面的腰部，所述短边部与扩径支撑管的外周面相绞合，相邻两根导电单线的腰部相绞合。
优选地，所述导电单线的横截面为Z形或S形，包括相适配的突出部和凹槽部，相邻两根导电单线中，一根导电单线的突出部与另一根导电单线的凹槽部相绞合。
进一步地，所述扩径支撑管为一波形管。
优选地，所述扩径支撑管的材料为99.7％的纯铝。
进一步地，所述导电单线的材料为导电率为60％IACS的耐热铝合金，或为导电率为55％IACS的高强耐热铝合金。
如上所述，本发明涉及的变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，具有以下有益效果：
该变电站用铝管支撑型耐热扩径母线中，其在不增加导电层面积的情况下通过扩径支撑层来大大增加了母线的直径，进而满足高海拔地区对扩径母线的要求；另外，本申请中，相邻两根导电单线之间、导电单线与扩径支撑管之间均为面接触，从而提高导电单线绞合紧密度；同时，由多根导电单线构成的导电层的外周面非常光滑。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中导电单线的结构示意图。
图3为图1中相邻导电单线的连接示意图。
图4为本发明的另一实施例。
图5为图4中导电单线的结构示意图。
图6为图4中相邻导电单线的连接示意图。
图7为本发明中扩径支撑管的主视图。
图8为图7的侧视图。
元件标号说明
1扩径支撑管
2导电层
3导电单线
31平面
32长边部
33短边部
34腰部
35突出部
351第一突出部
352第二突出部
36凹槽部
361第一凹槽部
362第二凹槽部
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1和图4所示，本发明提供一种变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，包括由铝制成的扩径支撑管1和绞合在扩径支撑管1外周的导电层2，所述导电层2包括多根沿扩径支撑管1周向分布的导电单线3，相邻两根导电单线3之间、导电单线3与扩径支撑管1之间均为面接触；所述导电单线3的外周面为平面31，且相邻两根导电单线3中，一根导电单线3外周面的边缘延伸至另一根导电单线3外周面的边缘。
上述变电站用铝管支撑型耐热扩径母线中，其在不增加导电层2面积的情况下通过扩径支撑管1大大增加了母线的直径，进而满足高海拔地区对扩径母线的要求，同时还有效降低了母线两端承力塔的载荷，以减轻负荷，延长母线的使用寿命。另外，本申请中，相邻两根导电单线3之间、导电单线3与扩径支撑管1之间均为面接触，其接触面积较大，进而确保导电单线3紧密绞合在扩径支撑管1的外周，且相邻两根导电单线3能够紧密绞合，从而保证导电层2的绞合紧密度。同时，导电单线3的外周面为平面31，且相邻两根导电单线3中，一根导电单线3外周面的边缘延伸至另一根导电单线3外周面的边缘，即两根导电单线3之间为无缝隙贴合，从而保证由多根导电单线3构成的导电层2的外周面的整体光滑度，以使母线外表面上每个点的曲率半径保持一致，即消除了母线外表面曲率半径的变化量，以保证母线的起始电晕电压，使该扩径母线满足高海拔地区变电站的使用要求。
本申请中，所述导电单线3的横截面优选为梯形，或为S形，或为Z形。当导电单线3的横截面为梯形时，如图1至图3所示，所述梯形的横截面包括位于外周面的长边部32、位于内周面的短边部33、以及位于侧面的腰部34，所述短边部33与扩径支撑管1的外周面相绞合，相邻两根导电单线3的腰部34相绞合，所述长边部32沿导电单线3的长度方向延伸后形成所述平面31。
当导电单线3的横截面为Z形或S形，如图4至图6所示，所述S形或Z形的横截面包括相适配的突出部35和凹槽部36，相邻两根导电单线3中，一根导电单线3的突出部35与另一根导电单线3的凹槽部36相绞合，且所述S形或Z形横截面的外周面和内周面均为平面。具体讲，所述突出部35为两个，分别为位于横截面左上方的第一突出部351和位于横截面右下方的第二突出部352，所述第一突出部351的下方为第一凹槽部361，用于和左侧导电单线3的第二突出部352相绞合；所述第二突出部352的上方为第二凹槽部362，用于和右侧导电单线3的第一突出部351相绞合，所述的上方为朝向导电单线3外周面的方向，所述的下方为朝向导电单线3内周面方向。
进一步地，见图7和图8，所述扩径支撑管1为一波形管，即为一具有一定波纹形状的皱纹管，以便于将扩径支撑管1弯曲卷绕，进而方便将扩径耐热母线弯曲卷绕，以减少其占用空间，便于其运输、存放。优选地，所述扩径支撑管1的材料为99.7％的纯铝，所述纯铝一般为铝带结构，在制造该扩径支撑管1时，先在铝带的表面上轧制波纹，再将铝带卷成管状，并通过激光焊接的方式将铝带两边缘焊接，以形成波纹管状的扩径支撑管1，故采用纯铝加工制作扩径支撑管1可简化加工步骤，提高加工效率。
进一步地，所述导电单线3的材料为导电率为60％IACS的耐热铝合金，或为导电率为55％IACS的高强耐热铝合金，以提高母线的耐热性能，进而大幅度提高母线的输送电流。
以下例举本发明几个较优选的实施例：
实施例1
扩径支撑管1为波纹管，构成导电层2的导电单线3的材料为导电率为60％IACS的耐热铝合金，导电单线3的横截面为S形或Z形，导电单线3为30根，且均匀、紧密的绞合在扩径支撑管1的外周，如图4所示。
实施例2
扩径支撑管1为波纹管，构成导电层2的导电单线3的材料为导电率为60％IACS的耐热铝合金，导电单线3的横截面为梯形，导电单线3为30根，且均匀、紧密的绞合在扩径支撑管1的外周，如图1所示。
实施例3
扩径支撑管1为波纹管，构成导电层2的导电单线3的材料为导电率为55％IACS的耐热铝合金，导电单线3的横截面为S形或Z形，导电单线3为30根，且均匀、紧密的绞合在扩径支撑管1的外周，如图4所示。
实施例4
扩径支撑管1为波纹管，构成导电层2的导电单线3的材料为导电率为55％IACS的耐热铝合金，导电单线3的横截面为梯形，导电单线3为30根，且均匀、紧密的绞合在扩径支撑管1的外周，如图1所示。
上述四个实施例中，所述导电单线3构成的导电层2为一层，当然，所述导电层2可为多层，具体层数应根据具体应用需求而确定。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，包括由铝制成的扩径支撑管(1)和绞合在扩径支撑管(1)外周的导电层(2)，其特征在于：所述导电层(2)包括多根沿扩径支撑管(1)周向分布的导电单线(3)，相邻两根导电单线(3)之间、导电单线(3)与扩径支撑管(1)之间均为面接触；所述导电单线(3)的外周面为平面(31)，且相邻两根导电单线(3)中，一根导电单线(3)外周面的边缘延伸至另一根导电单线(3)外周面的边缘。
2.根据权利要求1所述的变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，其特征在于：所述导电单线(3)的横截面为梯形，包括位于外周面的长边部(32)、位于内周面的短边部(33)、以及位于侧面的腰部(34)，所述短边部(33)与扩径支撑管(1)的外周面相绞合，相邻两根导电单线(3)的腰部(34)相绞合。
3.根据权利要求1所述的变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，其特征在于：所述导电单线(3)的横截面为Z形或S形，包括相适配的突出部(35)和凹槽部(36)，相邻两根导电单线(3)中，一根导电单线(3)的突出部(35)与另一根导电单线(3)的凹槽部(36)相绞合。
4.根据权利要求1所述的变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，其特征在于：所述扩径支撑管(1)为一波形管。
5.根据权利要求4所述的变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，其特征在于：所述扩径支撑管(1)的材料为99.7％的纯铝。
6.根据权利要求1所述的变电站用铝管支撑型耐热扩径母线，其特征在于：所述导电单线(3)的材料为导电率为60％IACS的耐热铝合金，或为导电率为55％IACS的高强耐热铝合金。
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