CN106782765A - 矩形穿孔载流母线的设计 - Google Patents

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刘建戈
石旭初
王建春
吴晓飞
汪洋
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STATE GRID JIANGSU ELECTRIC POWER Co LIANSHUI POWER SUPPLY Co
State Grid Corp of China SGCC
Hohai University HHU
HuaiAn Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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STATE GRID JIANGSU ELECTRIC POWER Co LIANSHUI POWER SUPPLY Co
State Grid Corp of China SGCC
Hohai University HHU
HuaiAn Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/02—Single bars, rods, wires, or strips

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  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

本发明公开了矩形穿孔载流母线设计，在矩形铜母线的基础上，保持矩形母线截面两个长边不变，在母线截面内部打均匀的孔，并在矩形截面短边挖槽。本发明节约了材料，集肤效应系数有所下降，载流量基本不受影响，且强度合格，应用于工程实际可有效节约成本、增加收益。

Description

矩形穿孔载流母线的设计
技术领域
本发明涉及矩形穿孔载流母线的设计，属于电力设备领域。
背景技术
现有技术中母线的规格很多，有圆形、矩形、管型、槽形等结构形式，矩形母线在工作过程中集肤效应严重，散热效果差，影响整体设备运行性能和安全。同时，随着电流的增大，母线单位截面上的载流量急剧下降，只能依靠增大母线的截面积来维持一定的温升，提高载流量，从而保证整体设备的运行安全，但同时也因此造成大量的资源浪费和产品生产成本上的大幅上升。考虑到我国节能减排的现状，有必要在此基础上进行改进以节约资源、优化母线性能。
发明内容
本发明的目的是：提供一种矩形穿孔载流母线的设计，在现有的矩形母线的基础上设计一种矩形穿孔载流母线，既节省材料，又减少有色金属的使用，同时节约成本。
本发明的技术解决方案是：在矩形母线的基础上，保持矩形母线截面两个长边不变，在母线截面内部打孔，并在矩形截面短边挖槽，得矩形穿孔载流母线。
其中，矩形穿孔载流母线的材料为铜。
其中，在120*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个4*9mm的长方孔，四个孔均匀分布，相隔18mm，并在矩形截面两边各开一个4*5mm的槽，两侧的槽与中间的矩形孔相距10mm，六个孔短边距矩形截面左右两边的间距均为3mm。
其中，以上所述的截面中心的四个长方形孔可修改为圆角矩形孔。
其中，在120*10mm矩形母线的基础上，在横截面内部开8个直径为5mm的圆形孔，八个孔两两一组分布，两个孔间隔5mm，每组均匀分布，相隔11mm，并在矩形截面两边各开一个直径为5mm的半圆形槽，两侧的槽与中间的孔相距11mm，每个孔距矩形截面短边左右两边的间距均为2.5mm。
其中，在80*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个4*5mm的长方孔，四个孔均匀分布，相隔10mm，并在矩形截面两边各开一个4*5mm的槽，两侧的槽与中间的矩形孔相距10mm，六个孔短边与矩形截面左右两边的间距均为3mm。
其中，在80*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个直径为5mm的圆孔，四个孔均匀分布，相隔10mm，并在矩形截面两边各开一个直径为5mm的半圆形槽，两侧的槽与邻近的矩形孔相距12.5mm，六个孔与矩形截面短边左右两边的间距均为2.5mm。
本发明的优点是：节省了13%-15.3%的材料，且集肤效应系数比矩形母线的集肤效应小，在保证母线正常运行的最高温度为70度的基础上，载流量仅下降了3.2%-1.2%，工频电流下B相母线受的最大电动力仅增加了0.5%-0.6%，同时通过力学实验验证了该矩形母线的强度仍在合格范围之内，因此将本发明应用到工程实际中，可有效节约成本，增加收益。
附图说明
图1是现有120*10矩形铜母线截面示意图；
图2是本发明的120*10矩形穿孔铜母线截面示意图一；
图3是本发明的120*10矩形穿孔铜母线截面示意图二；
图4是本发明的120*10矩形穿孔铜母线截面示意图三；
图5是现有80*10矩形铜母线截面示意图；
图6是本发明的80*10矩形穿孔铜母线截面示意图一；
图7是本发明的80*10矩形穿孔铜母线截面示意图二；
图8是本发明的80*10矩形穿孔铜母线截面示意图三。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。
如图1-图4所示，在120*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个4*9mm的长方孔，四个孔均匀分布，相隔18mm，并在矩形截面两边各开一个4*5mm的槽，两侧的槽与中间的矩形孔相距10mm，六个孔短边距矩形截面左右两边的间距均为3mm。
其中，以上所述的截面中心的四个长方形孔可修改为圆角矩形孔。
其中，在120*10mm矩形母线的基础上，在横截面内部开8个直径为5mm的圆形孔，八个孔两两一组分布，两个孔间隔5mm，每组均匀分布，相隔11mm，并在矩形截面两边各开一个直径为5mm的半圆形槽，两侧的槽与中间的孔相距11mm，每个孔距矩形截面短边左右两边的间距均为2.5mm。
如图5-图8所示，在80*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个4*5mm的长方孔，四个孔均匀分布，相隔10mm，并在矩形截面两边各开一个4*5mm的槽，两侧的槽与中间的矩形孔相距10mm，六个孔短边与矩形截面左右两边的间距均为3mm。
其中，在80*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个直径为5mm的圆孔，四个孔均匀分布，相隔10mm，并在矩形截面两边各开一个直径为5mm的半圆形槽，两侧的槽与邻近的矩形孔相距12.5mm，六个孔与矩形截面短边左右两边的间距均为2.5mm。
为比较现有的实心矩形铜母线和本发明的空心矩形母线的性能，将实心铜母线和空心铜母线根据现有的矩形母线搭接标准进行直线搭接，在同样环境和电流下进行试验，以便进行实验结果的比对。实验结果显示：通以50%、100%、120%的额定载流量达到热平衡状态以后，实心铜母线和空心铜母线的温升分别相差1º-2º、2.8º- 6º、3º-7º，证明本发明的新型母线热性能达标；动稳定实验结果显示，本发明所示的新型母线的形变较矩形母线略大，但仍在正常范围内，动稳定性能达标。通过力学实验验证了该矩形母线的抗拉强度和抗弯强度仍在合格范围之内。
在本发明基础上所做的对长方孔、圆角矩形孔、圆孔及两侧凹槽的尺寸、个数及位置的修改均视为在本发明基础上的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.矩形穿孔载流母线的设计，其特征在于：在矩形母线的基础上，保持矩形母线截面两个长边不变，在母线截面内部打孔，并在矩形截面短边挖槽，得矩形穿孔载流母线。
2.根据权利要求1所述的矩形穿孔载流母线的设计，其特征在于：矩形穿孔载流母线的材料为铜。
3.根据权利要求1所述的矩形穿孔载流母线的设计，其特征在于：在120*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个4*9mm的长方孔，四个孔均匀分布，相隔18mm，并在矩形截面两边各开一个4*5mm的槽，两侧的槽与中间的矩形孔相距10mm，六个孔短边距矩形截面左右两边的间距均为3mm。
4.根据权利要求3所述的矩形穿孔载流母线的设计，其特征在于：以上所述的截面中心的四个长方形孔可修改为圆角矩形孔。
5.根据权利要求1所述的矩形穿孔载流母线的设计，其特征在于：在120*10mm矩形母线的基础上，在横截面内部开8个直径为5mm的圆形孔，八个孔两两一组分布，两个孔间隔5mm，每组均匀分布，相隔11mm，并在矩形截面两边各开一个直径为5mm的半圆形槽，两侧的槽与中间的孔相距11mm，每个孔距矩形截面短边左右两边的间距均为2.5mm。
6.根据权利要求1所述的矩形穿孔载流母线的设计，其特征在于：在80*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个4*5mm的长方孔，四个孔均匀分布，相隔10mm，并在矩形截面两边各开一个4*5mm的槽，两侧的槽与中间的矩形孔相距10mm，六个孔短边与矩形截面左右两边的间距均为3mm。
7.根据权利要求6所述的矩形穿孔载流母线的设计，其特征在于：以上所述的截面中心的四个长方形孔可修改为圆角矩形。
8.根据权利要求1所述的矩形穿孔载流母线的设计，其特征在于：在80*10mm矩形母线的基础上，在横截面开4个直径为5mm的圆孔，四个孔均匀分布，相隔10mm，并在矩形截面两边各开一个直径为5mm的半圆形槽，两侧的槽与邻近的矩形孔相距12.5mm，六个孔与矩形截面短边左右两边的间距均为2.5mm。
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