CN107394721A - 一种复合框架式低压母线槽及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种复合框架式低压母线槽，包括若干母线直线段支架，每两个母线直线段支架之间均连接接头段；本发明还公开了一种复合框架式低压母线槽的制造方法，主要包括以下几个步骤：选材、直线段支架预制作、加注灌封料、接头段制作、加注灌封料；本发明提高了低压母线槽的应用性能，导体与绝缘护套经韧性材料固定，导体温度变化时，不会出现导体与绝缘材料间的膨胀缺陷；内部气泡含量低、气泡尺寸小，绝缘材料介电损耗低、耐压高、老化寿命长；绝缘材料密度高，绝缘材料的抗拉、抗弯及抗扭性能好；绝缘材料可采用加热固化工艺，固化周期短至几十分钟至数小时，可广泛的应用于工矿配电行业。

Description

一种复合框架式低压母线槽及其制备方法

技术领域

本发明属于低压配电设备技术领域，具体涉及一种复合框架式低压母线槽，本发明还涉及上述复合框架式低压母线槽的制备方法。

背景技术

低压母线槽由于结构紧凑、载流量大，在工矿配电行业中具有广泛的应用。低压母线槽按照绝缘介质类型可分为空气绝缘型和树脂绝缘型两种。其中，树脂绝缘低压母线槽由于具有防水、防腐、耐老化及强度高等显著特性，特别适用于户外低压配电联络干线。

现有的低压树脂绝缘母线主要采用树脂浇注工艺，在母线直线段生产和接头段安装时，直接将共混树脂体系浇注在安装有导体的模具内，在树脂常温固化后进行脱模。由于浇注生产工艺在大气压下进行，绝缘材料内部易形成气泡和结构缺陷，造成母线槽机械强度低，耐压性能差。树脂本体与铜或铝导体膨胀特性差异大，易因导体温度变化而形成界面缺陷，而且常温固化树脂的过程耗时较长，固化过程对生产环境温度和湿度要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合框架式低压母线槽，能够减少母线槽内部的气泡和结构缺陷，从而提高绝缘层的电气和机械性能。

本发明的另一目的在于提供上述低压母线槽的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种复合框架式低压母线槽，包括若干母线直线段支架，每两个相邻母线直线段支架之间连接接头段。

本发明的特点还在于，

直线段支架包括母线直线段绝缘护套，母线直线段绝缘护套为矩形筒状，母线直线段绝缘护套内两个相对侧面均开设有3～5个凹槽，且两个侧面凹槽相对，每两个相对凹槽之间设置有导体，导体沿母线直线段绝缘护套长度方向延伸，且长于母线直线段绝缘护套，母线直线段绝缘护套一个侧面底端开设有第一注料孔，母线直线段绝缘护套另一侧面上端开设有第一出料孔，母线直线段绝缘护套与导体之间的空隙处有绝缘填充层。

接头段包括导体连接片，导体连接片通过螺钉连接两个导体，导体连接片外设有接头段绝缘护套，接头段绝缘护套为矩形筒状，接头段绝缘护套两边连接不同的母线直线段绝缘护套，接头段绝缘护套的两端部截面设置有接头段端部封堵片，端部封堵片套接在矩形侧板上，接头段绝缘护套一个侧面底端开设有第二注料孔，接头段绝缘护套另一侧面上端开设有第二出料孔，接头段绝缘护套、接头段端部封堵片、导体之间的空隙处有绝缘填充层。

母线直线段绝缘护套两边均设置有母线直线段绝缘护套端部封堵片，母线直线段绝缘护套端部封堵片外廓边长均小于母线直线段绝缘护套延长度方向截面边长，母线直线段绝缘护套端部封堵片上有3～5个长孔，长孔与导体外廓配合。

母线直线段绝缘护套、接头段绝缘护套均采用拉挤、模压或真空浸胶工艺预制

导体两端均开设有螺纹孔。

本发明的另一技术方案是，一种复合框架式低压母线槽的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤一、选材

按照母线槽电流规格，在母线装配前，可根据导体常用规格分别预制不同截面形状参数的母线直线段绝缘护套和接头段端部封堵片；

步骤二、母线直线段支架预制作

将导体分相逐根插入或者机型牵引入凹槽内，随后用母线直线段绝缘护套端部封堵片胶装在母线直线段绝缘护套两端，导体分别穿过长孔；

步骤三、加注灌封料

用密封胶封堵母线直线段绝缘护套、导体与母线直线段绝缘护套端部封堵片之间的缝隙，将预先配置好的柔性导热灌封胶由第一注料注入母线直线段绝缘护套内，待第一出料孔出胶后停止注胶，随后进行加热固化，形成绝缘填充层；

步骤四、接头段预制作

将两片接头段端部封堵片分别套入母线直线段绝缘护套，并将接头段绝缘护套套入一个母线直线段绝缘护套，随后将导体连接片用螺栓圧接在两个导体上，滑动接头段绝缘护套套住导体连接片，并两片接头段端部封堵片推动至接头段绝缘护套两侧；

步骤五、加注灌封料

用密封胶封堵接头段绝缘护套、接头段端部封堵片、母线直线段绝缘护套之间的缝隙，将预先配置好的柔性导热灌封胶由第二注料孔注入接头段绝缘护套，待第二出料孔出胶后停止注胶，随后进行加热固化，形成绝缘填充层。

步骤三、步骤五柔性导热灌封胶是增韧树脂、硅橡胶中的一种。

步骤三、步骤五加热固化指加热至120度固化2小时，随后再加热至140度固化2小时。

本发明的有益效果是：

1).本发明的复合框架式低压母线槽无膨胀缺陷；导体与绝缘护套采用韧性材料固定，当导体温度变化时，不会出现导体与绝缘材料间的膨胀缺陷；

2).本发明的复合框架式低压母线槽具有绝缘性能高的特点，其内部气泡含量低且气泡尺寸小，所采用的绝缘护套、绝缘填充层、接头段绝缘护套具有介电损耗低、耐压高及老化寿命长的特点；

3).本发明的复合框架式低压母线槽机械强度高，其抗拉、抗弯及抗扭性能好；

4).本发明的复合框架式低压母线槽的制备方法与现有技术相比，具有工艺周期短的优点，绝缘填充层采用加热固化工艺，可以使固化周期短至几十分钟至数小时。

附图说明

图1是本发明的一种复合框架式低压母线槽的侧面剖视图；

图2是本发明的一种复合框架式低压母线槽的母线直线段支架结构示意图；

图3是本发明的一种复合框架式低压母线槽的母线直线段支架沿长度方向截面图；

图4是本发明的一种复合框架式低压母线槽的母线直线段绝缘护套端部封堵片的结构图。

图中，1.母线直线段绝缘护套，2.导体，3.绝缘填充层，4.母线直线段绝缘护套端部封堵片，5.第一注料孔，6.第一出料孔，7.导体连接片，8.接头段绝缘护套，9.接头段端部封堵片，10.凹槽，11.长孔，12.第二注料孔，13.第二出料孔，14.螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明一种复合框架式低压母线槽，如图1所示，包括若干母线直线段支架，每两个相邻母线直线段支架之间连接接头段。

如图2所示，直线段支架包括母线直线段绝缘护套1，母线直线段绝缘护套1采用拉挤、模压或真空浸胶工艺预制，母线直线段绝缘护套1为矩形筒状，母线直线段绝缘护套1内两个相对侧面均开设有3～5个凹槽10，如图3所示，且两个侧面凹槽10相对，每两个相对凹槽10之间设置有导体2，导体2沿母线直线段绝缘护套1长度方向延伸，且长于母线直线段绝缘护套1，母线直线段绝缘护套1一个侧面底端开设有第一注料孔5，母线直线段绝缘护套1另一侧面上端开设有第一出料孔6，母线直线段绝缘护套1与导体2之间的空隙处有绝缘填充层3，导体2两端均开设有螺纹孔14。

接头段包括导体连接片7，导体连接片7通过螺钉连接两个导体2，导体连接片7外设有接头段绝缘护套8，接头段绝缘护套8均采用拉挤、模压或真空浸胶工艺预制，接头段绝缘护套8为矩形筒状，接头段绝缘护套8两边连接不同的母线直线段绝缘护套1，接头段绝缘护套8的两端部截面设置有接头段端部封堵片9，端部封堵片9套接在矩形侧板1上，接头段绝缘护套8一个侧面底端开设有第二注料孔12，接头段绝缘护套8另一侧面上端开设有第二出料孔13，接头段绝缘护套8、接头段端部封堵片9、导体2之间的空隙处有绝缘填充层3。

母线直线段绝缘护套1两边均设置有母线直线段绝缘护套端部封堵片4，母线直线段绝缘护套端部封堵片4外廓边长均小于母线直线段绝缘护套1延长度方向截面边长，如图4所示，母线直线段绝缘护套端部封堵片4上有3～5个长孔11，长孔11与导体2外廓配合。

一种复合框架式低压母线槽的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤一、选材

按照母线槽电流规格，在母线装配前，可根据导体常用规格分别预制不同截面形状参数的母线直线段绝缘护套1和接头段端部封堵片9；

步骤二、母线直线段支架预制作

将导体2分相逐根插入或者机型牵引入凹槽10内，随后用母线直线段绝缘护套端部封堵片4胶装在母线直线段绝缘护套1两端，导体2分别穿过长孔11；

步骤三、加注灌封料

用密封胶封堵母线直线段绝缘护套1、导体2与母线直线段绝缘护套端部封堵片4之间的缝隙，将预先配置好的柔性导热灌封胶由第一注料5注入母线直线段绝缘护套1内，待第一出料孔6出胶后停止注胶，导热灌封胶是增韧树脂、硅橡胶中的一种，随后进行加热固化，加热固化指加热至120度固化2小时，随后再加热至140度固化2小时，形成绝缘填充层3；

步骤四、接头段预制作

将两片接头段端部封堵片9分别套入母线直线段绝缘护套1，并将接头段绝缘护套8套入一个母线直线段绝缘护套1，随后将导体连接片7用螺栓圧接在两个导体2上，滑动接头段绝缘护套8套住导体连接片7，并两片接头段端部封堵片9推动至接头段绝缘护套8两侧；

步骤五、加注灌封料

用密封胶封堵接头段绝缘护套8、接头段端部封堵片9、母线直线段绝缘护套1之间的缝隙，将预先配置好的柔性导热灌封胶由第二注料孔12注入接头段绝缘护套8，待第二出料孔13出胶后停止注胶，导热灌封胶是增韧树脂，随后进行加热固化，加热固化指加热至120度固化2小时，随后再加热至140度固化2小时，形成绝缘填充层3。

柔性导热灌封胶是热固性材料，加热能够加速固化。

本发明一种复合框架式低压母线槽，母线直线段绝缘护套和接头段绝缘护套均采用拉挤、模压或真空浸胶工艺预制，相比于现有浇注制造方法，具有内部气泡和结构缺陷少的特点。浇灌填料时从底部空洞灌入，气体从顶部排出，有力的减少了内部气泡的残留，减少内部绝缘的缺陷。

对本发明的一种复合框架式低压母线槽分别进行以下实验验证，采用局部温升测试系统，电压测试系统，局部放电测量系统，机械性能测试系统，雨水电导率CON510点导率仪，进行交流耐压测试，5kA载流量时导体温升测试，接头温升测试，母线槽拉伸强度测试；弯曲强度测试；压缩强度测试；防水深度测试；母线槽防护等级测评，结果表明，用5mm厚度环氧拉挤绝缘套、4*265*12铜导体制作的低压母线槽，其交流耐压可达20kV，5kA载流量时导体温升≤40K，接头温升≤55K，母线槽拉伸强度≥1250MPa；弯曲强度≥500MPa；压缩强度≥500MPa；防水深度≥3000m；母线槽防护等级达到IP68。

本发明的一种复合框架式低压母线槽的部分部件的作用如下：

绝缘填充层3对整个母线系统进行绝缘防护，同时将运行中所产生的热量进行传导到设备外部，放着内部温度过高，对设备造成破坏。

螺纹孔14便于导体连接片7将两个导体2连接。

母线直线段绝缘护套1一个侧面底端开设有第一注料孔5，所述母线直线段绝缘护套1另一侧面上端开设有第一出料孔6，由第一注料孔5注入柔性导热灌封胶，由底及上，避免了在注胶过程中产生气泡。

通过上述方式，本发明的一种复合框架式低压母线槽，提高了低压母线槽的应用性能，无膨胀缺陷，导体与绝缘护套经韧性材料固定，导体温度变化时，不会出现导体与绝缘材料间的膨胀缺陷；绝缘性能高，内部气泡含量低、气泡尺寸小，绝缘材料介电损耗低、耐压高、老化寿命长；机械强度高，绝缘材料密度高，绝缘材料的抗拉、抗弯及抗扭性能好；工艺周期短，绝缘材料可采用加热固化工艺，固化周期短至几十分钟至数小时，可广泛的应用于工矿配电行业。

Claims (9)

1.一种复合框架式低压母线槽，其特征在于，包括若干母线直线段支架，每两个相邻所述母线直线段支架之间连接接头段。

2.如权利要求1所述的一种复合框架式低压母线槽，其特征在于，所述直线段支架包括母线直线段绝缘护套(1)，所述母线直线段绝缘护套(1)为矩形筒状，所述母线直线段绝缘护套(1)内两个相对侧面均开设有3～5个凹槽(10)，且两个侧面凹槽(10)相对，每两个相对所述凹槽(10)之间设置有导体(2)，所述导体(2)沿母线直线段绝缘护套(1)长度方向延伸，且长于母线直线段绝缘护套(1)，所述母线直线段绝缘护套(1)一个侧面底端开设有第一注料孔(5)，所述母线直线段绝缘护套(1)另一侧面上端开设有第一出料孔(6)，所述母线直线段绝缘护套(1)与导体(2)之间的空隙处有绝缘填充层(3)。

3.如权利要求1所述的一种复合框架式低压母线槽，其特征在于，所述接头段包括导体连接片(7)，所述导体连接片(7)通过螺钉连接两个所述导体(2)，所述导体连接片(7)外设有接头段绝缘护套(8)，所述接头段绝缘护套(8)为矩形筒状，所述接头段绝缘护套(8)两边连接不同的母线直线段绝缘护套(1)，所述接头段绝缘护套(8)的两端部截面设置有接头段端部封堵片(9)，所述接头段端部封堵片(9)套接在矩形侧板(1)上，所述接头段绝缘护套(8)一个侧面底端开设有第二注料孔(12)，所述接头段绝缘护套(8)另一侧面上端开设有第二出料孔(13)，所述接头段绝缘护套(8)、接头段端部封堵片(9)、导体(2)之间的空隙处有第二绝缘填充层(14)。

4.如权利要求2所述的一种复合框架式低压母线槽，其特征在于，所述母线直线段绝缘护套(1)两边均设置有母线直线段绝缘护套端部封堵片(4)，所述母线直线段绝缘护套端部封堵片(4)外廓边长均小于母线直线段绝缘护套(1)延长度方向截面边长，所述母线直线段绝缘护套端部封堵片(4)上有3～5个长孔(11)，所述长孔(11)与所述导体(2)外廓配合。

5.如权利要求2或3所述的一种复合框架式低压母线槽，其特征在于，所述母线直线段绝缘护套(1)、接头段绝缘护套(8)均采用拉挤、模压或真空浸胶工艺预制。

6.如权利要求1所述的一种复合框架式低压母线槽，其特征在于，所述导体(2)的两端均开设有螺纹孔(14)。

7.一种复合框架式低压母线槽的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤一、选材

按照母线槽电流规格，在母线装配前，可根据导体常用规格分别预制不同截面形状参数的母线直线段绝缘护套(1)和接头段端部封堵片(9)；

步骤二、母线直线段支架预制作

将导体(2)分相逐根插入或者机型牵引入凹槽(10)内，随后用母线直线段绝缘护套端部封堵片(4)胶装在母线直线段绝缘护套(1)两端，导体(2)分别穿过长孔(11)；

步骤三、加注灌封料

用密封胶封堵母线直线段绝缘护套(1)、导体(2)与母线直线段绝缘护套端部封堵片(4)之间的缝隙，将预先配置好的柔性导热灌封胶由第一注料(5)注入母线直线段绝缘护套(1)内，待第一出料孔(6)出胶后停止注胶，随后进行加热固化，形成绝缘填充层(3)；

步骤四、接头段预制作

将两片接头段端部封堵片(9)分别套入母线直线段绝缘护套(1)，并将接头段绝缘护套(8)套入一个母线直线段绝缘护套(1)，随后将导体连接片(7)用螺栓圧接在两个导体(2)上，滑动接头段绝缘护套(8)套住导体连接片(7)，并两片接头段端部封堵片(9)推动至接头段绝缘护套(8)两侧；

步骤五、加注灌封料

用密封胶封堵接头段绝缘护套(8)、接头段端部封堵片(9)、母线直线段绝缘护套(1)之间的缝隙，将预先配置好的柔性导热灌封胶由第二注料孔(12)注入接头段绝缘护套(8)，待第二出料孔(13)出胶后停止注胶，随后进行加热固化，形成绝缘填充层(3)。

8.如权利要求7所述的一种复合框架式低压母线槽的制备方法，其特征在于，步骤三、步骤五中所述柔性导热灌封胶是增韧树脂或硅橡胶中的一种。

9.如权利要求7所述的一种复合框架式低压母线槽的制备方法，其特征在于，步骤三、步骤五中所述加热固化具体为：加热至120度固化2小时，随后再加热至140度固化2小时。