CN108879541A - 一种耐火母线槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐火母线槽，涉及电力设备技术领域，包括上盖板、下盖板和两个外侧板，所述上盖板的中部向下弯折形成平底凹陷槽，所述下盖板的中部向上弯折形成平顶拱起，所述母线的两侧分别设置有内侧板，所述内侧板与母线接触的部分开设有若干散热孔，所述母线的上端和下端分别设置有上内盖板和下内盖板，所述上内盖板与凹陷槽的底边之间形成空腔一，所述下内盖板与拱起的顶边之间形成空腔二，所述上内盖板和下内盖板上均开设有若干散热孔，所述散热孔内设置有防火膨胀胶条。本发明还公开了一种耐火母线槽的制备方法。本发明通过三道防火墙对母线进行层层保护，极大提高了耐火性能，而且有效地提高了母线槽的散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种耐火母线槽。
背景技术
随着现代化工程设施和装备的涌现，各行各业的用电量迅增，尤其是众多的高层建筑和大型厂房的出现，作为输电导线的传统电缆在现在大电流输送系统中已不能满足要求，多路电缆的并联使用给现场安装施工连接带来了诸多不便，母线槽在户内低压的电力输送干线工程项目中已越来越多地代替了电线电缆。
为了适应母线槽复杂的工作环境，市场上出现了耐火母线槽，这类母线槽均是将用耐火填充物包围在母线的四周，虽然具有良好的耐火性能，但是由于母线工作时产生的热量就很难散发出去，使母线持续处于高温的工作环境下，不仅严重影响母线的使用寿命，甚至可能引发火灾。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种耐火母线槽。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种耐火母线槽，包括上盖板、下盖板和两个外侧板，所述上盖板、下盖板和两个外侧板之间形成容线腔，所述容线腔内设置有母线，所述上盖板的中部向下弯折形成平底凹陷槽，所述凹陷槽的侧壁与底边垂直，所述两个外侧板的上端分别与凹陷槽的侧壁固定连接，所述下盖板的中部向上弯折形成平顶拱起，所述拱起的侧壁与顶边垂直，所述两个外侧板的下端分别与拱起的侧壁固定连接，所述母线的两侧分别设置有内侧板，所述内侧板的上端与凹陷槽的底板固定连接，所述内侧板的下端与拱起的顶边固定连接，所述内侧板与母线接触的部分开设有若干散热孔，所述母线的上端和下端分别设置有上内盖板和下内盖板，所述上内盖板和下内盖板均位于两个内侧板之间，所述上内盖板与凹陷槽的底边之间形成空腔一，所述下内盖板与拱起的顶边之间形成空腔二，所述上内盖板和下内盖板上均开设有若干散热孔，所述散热孔内设置有防火膨胀胶条，所述防火膨胀胶条设置在散热孔的孔壁。
进一步地，所述相邻的内侧板与外侧板之间均设置有防火隔板，所述防火隔板与相邻的内侧板之间形成空腔三，所述防火隔板与相邻的外侧板之间形成空腔四，所述空腔四内填充有耐火填充物。
前所述的一种耐火母线槽，上盖板的上端固定设置有顶板，所述顶板与上盖板之间形成空腔五，所述下盖板的下端固定设置有底板，所述底板与下盖板之间形成空腔六，所述空腔五和空腔六内均填充有耐火填充物。
前所述的一种耐火母线槽，耐火填充物为岩棉。
前所述的一种耐火母线槽，内侧板远离母线的一侧设置有散热鳍片，所述上内盖板和下内盖板远离母线的一侧设置有散热鳍片。
前所述的一种耐火母线槽，母线槽由以下重量份的原料制备而成：珍珠岩20-35份，氧化铝30-38份，氧化锑14-17份，石英细粉5-12份，碳酸钙28-32份，硅微粉15-22份，烧结剂8-10份，阻燃剂12-18份，消泡剂3-6份。
前所述的一种耐火母线槽，阻燃剂为磷酸甲苯二苯酯。
一种耐火母线槽的制备方法，包括以下步骤：
S1：将珍珠岩、碳酸钙捣碎后加入混料机中，然后将氧化铝、氧化锑、石英细粉、硅微粉加入混料机中，加入水，进行搅拌混料，搅拌均匀后振动成型，然后进行烘干；
S2：将烘干后的物料放入烧结机中，加入烧结剂、阻燃剂、消泡剂，进行烧结，烧结完成后得到浇注料；
S3：组装模具，在模具中打脱模剂，将母线按照规格放置在模具中，然后将S2得到的浇注料浇注到模具中，浇注完成后脱模，得到母线槽；
S4：对S3得到的母线槽进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整得到成品。
前所述的一种耐火母线槽的制备方法，S1中加入的水占S1加入的原料总质量的22-25％。
前所述的一种耐火母线槽的制备方法，S2中烧结的温度为595-640℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中将母线设置在内侧板与上内盖板、下内盖板之间，内侧板与上内盖板、下内盖板上均开设有散热孔，母线工作时产生的热量可以通过散热孔散发出去，避免出现热量无法散发而使母线持续处于高温的环境下，严重影响母线的安全性以及母线的使用寿命；母线上方设置有空腔一，下方设置有空腔二，左右两侧设置有空腔三，且母线通过散热孔与这些空腔连通，母线工作时产生的热量通过散热孔散热到这些空腔中，再由空腔散发到母线槽外，提高了母线槽的散热效率；
(2)本发明中，在散热孔上设置有防火膨胀胶条，防火膨胀胶条设置在散热孔的孔壁上，因此散热孔中部可正常进行散热，当遇到明火时，防火膨胀胶条就会膨胀，然后将散热孔堵住，避免火势蔓延至母线处，使母线可以继续正常工作；
(3)本发明中，在内侧板远离母线的一侧以及上内盖板和下内盖板远离母线的一侧均设置有散热鳍片，散热鳍片有效地增加了内侧板以及上内盖板和下内盖板的散热面积，增加了母线向外散热的效率，使母线槽的散热效率提高了25-28％；
(4)本发明中，在顶板与上盖板之间、底板与下盖板之间、外侧板与防火隔板之间均填充有耐火填充物，可以隔绝明火，是第一道防火墙；防火隔板设置在母线的两侧，是第二道防火墙；当火势蔓延至空腔三内时，防火膨胀胶条遇火膨胀，避免火势进一步蔓延进母线处，形成第三道防火墙；通过三道防火墙对母线进行层层保护，使母线槽在明火下可正常工作5小时以上，极大提高了耐火性能；
(5)本发明中，采用珍珠岩、氧化铝、氧化锑这些耐火材料作为母线槽的基料，经过烧结制备工艺，使母线槽具有4-5小时的耐火性能，即使外界发生火灾，母线槽中的母线依旧可以继续稳定地工作；在原料中加入硅微粉，是耐火浇注料的一种结合剂，可以促进各个原料之间的结合，而且硅微粉粒径小，可以填充空隙减小气孔，从而提高浇注料的致密度和强度；在原料中加入碳酸钙，与氧化铝混合后经煅烧会形成铝酸钙水泥，具有很高的强度，有效提高了母线槽的强度，同时，铝酸钙水泥中的氧化钙可作为硅质耐火材料的一种矿化剂，高温下可促进石英向鳞石英相转变，提高母线槽的机械性能；加入烧结剂，在进行高温烧结时可以抑制氧化铝二次再结晶，消除晶界上的气孔，抑制晶粒迁移的速度，从而提高了母线槽的强度；还加入磷酸甲苯二苯酯作为阻燃剂，进一步提高了母线槽的阻燃耐火性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、上盖板；2、下盖板；3、外侧板；4、容线腔；5、母线；6、凹陷槽；7、拱起；8、内侧板；9、散热孔；10、上内盖板；11、下内盖板；12、空腔一；13、空腔二；14、防火隔板；15、空腔三；16、空腔四；17、耐火填充物；18、顶板；19、空腔五；20、底板；21、空腔六；22、散热鳍片。
具体实施方式
为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供了一种耐火母线槽，包括上盖板1、下盖板2和两个外侧板3，上盖板1、下盖板2和两个外侧板3之间形成容线腔4，在容线腔4内设置有母线5，上盖板1的中部向下弯折形成平底凹陷槽6，凹陷槽6的侧壁与底边垂直，两个外侧板3的上端分别与凹陷槽6的侧壁通过螺栓固定连接，下盖板2的中部向上弯折形成平顶拱起7，拱起7的侧壁与顶边垂直，两个外侧板3的下端分别与拱起7的侧壁通过螺栓固定连接，母线5的两侧分别设置有内侧板8，内侧板8的上端和下端均90°弯折形成朝向外侧板3的折边，内侧板8的上端折边与凹陷槽6的底板20通过螺栓固定连接，内侧板8的下端折边与拱起7的顶边通过螺栓固定连接，内侧板8上与母线5接触的部分开设有若干散热孔9，母线5的上端和下端分别设置有上内盖板10和下内盖板11，上内盖板10和下内盖板11均位于两个内侧板8之间，所述上内盖板10与凹陷槽6的底边之间形成空腔一12，下内盖板11与拱起7的顶边之间形成空腔二13，上内盖板10和下内盖板11上均开设有若干散热孔9，散热孔9内设置有防火膨胀胶条，防火膨胀胶条设置在散热孔9的孔壁，防火膨胀胶条中部仍有通孔，不会影响散热孔9的透气性。其中，内侧板8远离母线5的一侧设置有散热鳍片22，上内盖板10和下内盖板11远离母线5的一侧设置有散热鳍片22，通过散热鳍片22增加了内侧板8以及上内盖板10、下内盖板11的散热面积。
相邻的内侧板8与外侧板3之间均设置有防火隔板14，防火隔板14与相邻的内侧板8之间形成空腔三15，防火隔板14与相邻的外侧板3之间形成空腔四16，空腔四16内填充有岩棉，上盖板1的上端固定设置有顶板18，顶板18与上盖板1之间形成空腔五19，下盖板2的下端固定设置有底板20，底板20与下盖板2之间形成空腔六21，空腔五19和空腔六21内均填充有岩棉。
本实施例中母线槽由以下重量份的原料制备而成：珍珠岩20份，氧化铝30份，氧化锑14份，石英细粉5份，碳酸钙28份，硅微粉15份，烧结剂8份，阻燃剂12份，消泡剂3份。
本实施例提供的一种耐火母线槽的制备方法，包括以下步骤：
S1：将珍珠岩、碳酸钙捣碎后加入混料机中，然后将氧化铝、氧化锑、石英细粉、硅微粉加入混料机中，加入水，所加的水占加入原料总质量的22％，进行搅拌混料，搅拌均匀后振动成型，然后进行烘干；
S2：将烘干后的物料放入烧结机中，加入烧结剂、阻燃剂、消泡剂，进行烧结，烧结的温度为595℃，烧结完成后得到浇注料；
S3：组装模具，在模具中打脱模剂，将母线5按照规格放置在模具中，然后将S2得到的浇注料浇注到模具中，浇注完成后脱模，得到母线5槽；
S4：对S3得到的母线5槽进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整得到成品。
实施例2
本实施例提供了一种耐火母线槽，包括上盖板1、下盖板2和两个外侧板3，上盖板1、下盖板2和两个外侧板3之间形成容线腔4，在容线腔4内设置有母线5，上盖板1的中部向下弯折形成平底凹陷槽6，凹陷槽6的侧壁与底边垂直，两个外侧板3的上端分别与凹陷槽6的侧壁通过螺栓固定连接，下盖板2的中部向上弯折形成平顶拱起7，拱起7的侧壁与顶边垂直，两个外侧板3的下端分别与拱起7的侧壁通过螺栓固定连接，母线5的两侧分别设置有内侧板8，内侧板8的上端和下端均90°弯折形成朝向外侧板3的折边，内侧板8的上端折边与凹陷槽6的底板20通过螺栓固定连接，内侧板8的下端折边与拱起7的顶边通过螺栓固定连接，内侧板8上与母线5接触的部分开设有若干散热孔9，母线5的上端和下端分别设置有上内盖板10和下内盖板11，上内盖板10和下内盖板11均位于两个内侧板8之间，所述上内盖板10与凹陷槽6的底边之间形成空腔一12，下内盖板11与拱起7的顶边之间形成空腔二13，上内盖板10和下内盖板11上均开设有若干散热孔9，散热孔9内设置有防火膨胀胶条，防火膨胀胶条设置在散热孔9的孔壁，防火膨胀胶条中部仍有通孔，不会影响散热孔9的透气性。其中，内侧板8远离母线5的一侧设置有散热鳍片22，上内盖板10和下内盖板11远离母线5的一侧设置有散热鳍片22，通过散热鳍片22增加了内侧板8以及上内盖板10、下内盖板11的散热面积。
相邻的内侧板8与外侧板3之间均设置有防火隔板14，防火隔板14与相邻的内侧板8之间形成空腔三15，防火隔板14与相邻的外侧板3之间形成空腔四16，空腔四16内填充有岩棉，上盖板1的上端固定设置有顶板18，顶板18与上盖板1之间形成空腔五19，下盖板2的下端固定设置有底板20，底板20与下盖板2之间形成空腔六21，空腔五19和空腔六21内均填充有岩棉。
本实施例中母线槽由以下重量份的原料制备而成：珍珠岩35份，氧化铝38份，氧化锑17份，石英细粉12份，碳酸钙32份，硅微粉22份，烧结剂10份，阻燃剂18份，消泡剂6份。
本实施例提供的一种耐火母线槽的制备方法，包括以下步骤：
S1：将珍珠岩、碳酸钙捣碎后加入混料机中，然后将氧化铝、氧化锑、石英细粉、硅微粉加入混料机中，加入水，所加的水占加入原料总质量的25％，进行搅拌混料，搅拌均匀后振动成型，然后进行烘干；
S2：将烘干后的物料放入烧结机中，加入烧结剂、阻燃剂、消泡剂，进行烧结，烧结的温度为640℃，烧结完成后得到浇注料；
S3：组装模具，在模具中打脱模剂，将母线5按照规格放置在模具中，然后将S2得到的浇注料浇注到模具中，浇注完成后脱模，得到母线5槽；
S4：对S3得到的母线5槽进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整得到成品。
实施例3
本实施例提供了一种耐火母线槽，包括上盖板1、下盖板2和两个外侧板3，上盖板1、下盖板2和两个外侧板3之间形成容线腔4，在容线腔4内设置有母线5，上盖板1的中部向下弯折形成平底凹陷槽6，凹陷槽6的侧壁与底边垂直，两个外侧板3的上端分别与凹陷槽6的侧壁通过螺栓固定连接，下盖板2的中部向上弯折形成平顶拱起7，拱起7的侧壁与顶边垂直，两个外侧板3的下端分别与拱起7的侧壁通过螺栓固定连接，母线5的两侧分别设置有内侧板8，内侧板8的上端和下端均90°弯折形成朝向外侧板3的折边，内侧板8的上端折边与凹陷槽6的底板20通过螺栓固定连接，内侧板8的下端折边与拱起7的顶边通过螺栓固定连接，内侧板8上与母线5接触的部分开设有若干散热孔9，母线5的上端和下端分别设置有上内盖板10和下内盖板11，上内盖板10和下内盖板11均位于两个内侧板8之间，所述上内盖板10与凹陷槽6的底边之间形成空腔一12，下内盖板11与拱起7的顶边之间形成空腔二13，上内盖板10和下内盖板11上均开设有若干散热孔9，散热孔9内设置有防火膨胀胶条，防火膨胀胶条设置在散热孔9的孔壁，防火膨胀胶条中部仍有通孔，不会影响散热孔9的透气性。其中，内侧板8远离母线5的一侧设置有散热鳍片22，上内盖板10和下内盖板11远离母线5的一侧设置有散热鳍片22，通过散热鳍片22增加了内侧板8以及上内盖板10、下内盖板11的散热面积。
相邻的内侧板8与外侧板3之间均设置有防火隔板14，防火隔板14与相邻的内侧板8之间形成空腔三15，防火隔板14与相邻的外侧板3之间形成空腔四16，空腔四16内填充有岩棉，上盖板1的上端固定设置有顶板18，顶板18与上盖板1之间形成空腔五19，下盖板2的下端固定设置有底板20，底板20与下盖板2之间形成空腔六21，空腔五19和空腔六21内均填充有岩棉。
本实施例中母线槽由以下重量份的原料制备而成：珍珠岩27份，氧化铝34份，氧化锑15份，石英细粉8份，碳酸钙30份，硅微粉19份，烧结剂9份，阻燃剂15份，消泡剂4份。
本实施例提供的一种耐火母线5槽的制备方法，包括以下步骤：
S1：将珍珠岩、碳酸钙捣碎后加入混料机中，然后将氧化铝、氧化锑、石英细粉、硅微粉加入混料机中，加入水，所加的水占加入原料总质量的23％，进行搅拌混料，搅拌均匀后振动成型，然后进行烘干；
S2：将烘干后的物料放入烧结机中，加入烧结剂、阻燃剂、消泡剂，进行烧结，烧结的温度为620℃，烧结完成后得到浇注料；
S3：组装模具，在模具中打脱模剂，将母线5按照规格放置在模具中，然后将S2得到的浇注料浇注到模具中，浇注完成后脱模，得到母线5槽；
S4：对S3得到的母线5槽进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整得到成品。
对比例：市售江苏亿龙电气有限公司生产的耐火型母线5槽。
将实施例1-实施例3与对比例进行对比试验测试，各项性能按国标进行测定，试验条件及其他试验材料均相同，测试结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，本发明制备的耐火母线槽，不仅布氏硬度和抗拉强度高于对比例，而且耐火极限也高于对比例，另外，工作一段时间后母线的温度低于对比例。由此可以看出，本发明制备的耐火母线槽，不仅机械性能优于现有的耐火母线槽，而且耐火性能和散热性能均优于现有的耐火母线槽。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种耐火母线槽，包括上盖板(1)、下盖板(2)和两个外侧板(3)，所述上盖板(1)、下盖板(2)和两个外侧板(3)之间形成容线腔(4)，所述容线腔(4)内设置有母线(5)，其特征在于：所述上盖板(1)的中部向下弯折形成平底凹陷槽(6)，所述凹陷槽(6)的侧壁与底边垂直，所述两个外侧板(3)的上端分别与凹陷槽(6)的侧壁固定连接，所述下盖板(2)的中部向上弯折形成平顶拱起(7)，所述拱起(7)的侧壁与顶边垂直，所述两个外侧板(3)的下端分别与拱起(7)的侧壁固定连接，所述母线(5)的两侧分别设置有内侧板(8)，所述内侧板(8)的上端与凹陷槽(6)的底板(20)固定连接，所述内侧板(8)的下端与拱起(7)的顶边固定连接，所述内侧板(8)与母线(5)接触的部分开设有若干散热孔(9)，所述母线(5)的上端和下端分别设置有上内盖板(10)和下内盖板(11)，所述上内盖板(10)和下内盖板(11)均位于两个内侧板(8)之间，所述上内盖板(10)与凹陷槽(6)的底边之间形成空腔一(12)，所述下内盖板(11)与拱起(7)的顶边之间形成空腔二(13)，所述上内盖板(10)和下内盖板(11)上均开设有若干散热孔(9)，所述散热孔(9)内设置有防火膨胀胶条，所述防火膨胀胶条设置在散热孔(9)的孔壁。
2.根据权利要求1所述的一种耐火母线槽，其特征在于：所述相邻的内侧板(8)与外侧板(3)之间均设置有防火隔板(14)，所述防火隔板(14)与相邻的内侧板(8)之间形成空腔三(15)，所述防火隔板(14)与相邻的外侧板(3)之间形成空腔四(16)，所述空腔四(16)内填充有耐火填充物(17)。
3.根据权利要求1所述的一种耐火母线槽，其特征在于：所述上盖板(1)的上端固定设置有顶板(18)，所述顶板(18)与上盖板(1)之间形成空腔五(19)，所述下盖板(2)的下端固定设置有底板(20)，所述底板(20)与下盖板(2)之间形成空腔六(21)，所述空腔五(19)和空腔六(21)内均填充有耐火填充物(17)。
4.根据权利要求2或3所述的一种耐火母线槽，其特征在于：所述耐火填充物(17)为岩棉。
5.根据权利要求1所述的一种耐火母线槽，其特征在于：所述内侧板(8)远离母线(5)的一侧设置有散热鳍片(22)，所述上内盖板(10)和下内盖板(11)远离母线(5)的一侧设置有散热鳍片(22)。
6.根据权利要求1所述的一种耐火母线槽，其特征在于：该母线槽由以下重量份的原料制备而成：珍珠岩20-35份，氧化铝30-38份，氧化锑14-17份，石英细粉5-12份，碳酸钙28-32份，硅微粉15-22份，烧结剂8-10份，阻燃剂12-18份，消泡剂3-6份。
7. 根据权利要求 6 所述的一种耐火母线槽，其特征在于：所述阻燃剂为磷酸甲苯二苯酯。
8.一种如权利要求6所述的耐火母线槽的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将珍珠岩、碳酸钙捣碎后加入混料机中，然后将氧化铝、氧化锑、石英细粉、硅微粉加入混料机中，加入水，进行搅拌混料，搅拌均匀后振动成型，然后进行烘干；
S2：将烘干后的物料放入烧结机中，加入烧结剂、阻燃剂、消泡剂，进行烧结，烧结完成后得到浇注料；
S3：组装模具，在模具中打脱模剂，将母线(5)按照规格放置在模具中，然后将S2得到的浇注料浇注到模具中，浇注完成后脱模，得到母线槽；
S4：对S3得到的母线槽进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整得到成品。
9.根据权利要求8所述的一种耐火母线槽的制备方法，其特征在于：所述S1中加入的水占S1加入的原料总质量的22-25%。
10.根据权利要求8所述的一种耐火母线槽的制备方法，其特征在于：所述S2中烧结的温度为595-640℃。
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