CN109935982A - 母线连接装置、母线套管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及母线连接装置、母线套管及其制造方法。例如，一种母线连接装置，包括：第一母线套管，适于密封地围绕第一母线的至少一部分；第二母线套管，适于密封地围绕第二母线的至少一部分；连接导体，位于第一母线套管和第二母线套管之间并且将第一母线与第二母线电连接；以及连接导体套管，适于密封地围绕连接导体，其中至少第一母线套管包括：第一部分，适于密封地围绕第一母线的至少一部分；以及第二部分，与第一部分连接并且与第一部分形成在第一母线的轴向方向上延伸的间隙，该间隙适于容纳连接导体套管。通过本公开的技术方案，提供了节省空间、结构简单、安装方便且连接部位电场均匀的开关柜拼接方式。

Description

母线连接装置、母线套管及其制造方法

技术领域

本公开总体上涉及开关设备领域，更具体地，涉及母线连接装置和母线套管及其制造方法。

背景技术

气体绝缘开关设备长期应用于高压、超高压配电领域，其采用SF6气体、N2气体或混合气体作为开关设备的绝缘介质，将母线、断路器、隔离开关等元件集中密闭在箱体中。从目前的使用状况来看，其具有结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强以及维护工作量小等优点。

气体绝缘开关设备的一种现有应用方式是，多个开关柜相邻地并排设置并且至少通过母线贯穿连接。在开关柜的维护过程中，柜体与柜体之间的拼接方式、绝缘套管的设计及其安装质量的控制一直是工作人员考虑的问题。例如，当对其中一个开关柜进行维护时，就会涉及到对该开关柜的拆卸和安装的问题。如何在从多个开关柜中抽出一个开关柜的同时不破坏该开关柜和其他开关柜箱体的密闭性，一直是工作人员期望解决的核心问题。

目前，比较通用的解决方案是在两开关柜之间设置连接导体，以实现两开关柜的裸露母线的电连接，同时通过由诸如硅树脂的柔性绝缘材料制成的连接导体套管包围，使连接导体以及裸露母线不用外部环境相接触。专利文献CN 201252231、CN 1736010中均介绍了类似的结构。其安装的过程主要是：在将套管卡固在一侧柜体上并在母线方向上按压套管的同时，将连接导体与两母线互连，在完成互连操作后，再释放套管并使其卡固在另一侧柜体上。

然而，这些方案虽然部分地解决了柜体间如何拼接的问题，但仍然存在诸多有待改进之处。例如，由于安装和固定连接导体套管需要多个配件，故安装过程较为复杂，费时费力。而且，连接导体套管占用了母线室的空间，使得开关柜的体积更大。另外，由于要将连接导体套管牢固的安装在两柜体之间，故连接导体套管在母线方向上被压缩，其外形会导致两柜体间的电场不均匀。

发明内容

本公开的实施例提供了母线连接装置以及该母线连接装置所包含的母线套管。

在本公开的第一方面，提供了一种母线连接装置。该母线连接装置包括：第一母线套管，适于密封地围绕第一母线的至少一部分；第二母线套管，适于密封地围绕第二母线的至少一部分；连接导体，位于第一母线套管和第二母线套管之间并且将第一母线与第二母线电连接；以及连接导体套管，适于密封地围绕连接导体，其中至少第一母线套管包括：第一部分，适于密封地围绕第一母线的至少一部分；以及第二部分，与第一部分连接并且与第一部分形成在第一母线的轴向方向上延伸的间隙，该间隙适于容纳连接导体套管。

在某些实施例中，间隙具有圆筒形状且围绕第一母线布置，并且间隙的长度至少是厚度的三倍。

在某些实施例中，连接导体套管可以是一体成型的结构，并且适于沿轴向方向移动，使得在连接导体被安装或拆卸期间，连接导体套管能够沿轴向方向被移动至间隙中。

在某些实施例中，母线连接装置还可以包括：压紧件，被设置为沿与轴向基本上垂直的方向将连接导体套管压紧在连接导体上，并封闭连接导体。

在某些实施例中，连接导体是柔性连接导体。

在某些实施例中，连接导体套管可以包括：第一子套管，与第一母线套管一体铸模；以及第二子套管，与第二母线套管一体铸模，并适于在安装连接导体后与第一子套管相对设置。

在某些实施例中，母线连接装置还可以包括：压紧件，被设置为沿轴向压紧并且至少封闭第一子套管与第二子套管的接触部分。

在某些实施例中，母线连接装置还可以包括：紧固件，适于以使得连接导体与第一母线和第二母线导电连接的方式固定连接导体。

在某些实施例中，第二母线套管可以具有与第一母线套管相同的结构。

在某些实施例中，柔性连接导体包括第一头部、第二头部和连接在第一头部和第二头部之间的弯曲部。在安装该柔性连接导体时，可以将第一头部连接至第一母线，并且将第二头部连接至第二母线。

在本公开的第二方面，提供了一种母线连接装置。该母线连接装置包括：第一母线套管，适于密封地围绕第一母线的至少一部分；第二母线套管，适于密封地围绕第二母线的至少一部分；连接导体，位于第一母线套管和第二母线套管之间并且将第一母线与第二母线电连接；以及连接导体套管，适于密封地围绕连接导体，其中至少第一母线套管包括：第一部分，适于密封地围绕第一母线的至少一部分；以及第二部分，与第一部分连接并且与第一部分形成在第一母线的轴向方向上延伸的间隙，其中第二部分具有锥形表面，以使间隙适于容纳连接导体套管(506)。

在本公开的第三方面，提供了一种母线套管。该母线套管包括：第一部分，适于密封地围绕母线的至少一部分；以及第二部分，与第一部分连接并且与第一部分形成在母线的轴向方向上延伸的间隙，其中该间隙适于容纳用于保护连接导体的连接导体套管，连接导体用于将母线连接至另一母线。

在某些实施例中，连接导体可以是柔性连接导体。

在某些实施例中，第二部分可以具有锥形表面，以容纳连接导体套管。

在本公开的其他方面，还提供了制造如上所述的母线连接装置和母线套管的方法。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本公开的实施例的母线连接装置的截面图；

图2A、图2B分别示出了根据本公开的实施例的图1的母线连接装置中所包含的母线套管的截面图和立体图；

图3示出了根据本公开的另一实施例的母线连接装置的截面图；

图4示出了根据本公开的另一实施例的图3的母线连接装置中所包含的母线套管的截面图；

图5示出了根据本公开的又一实施例的母线连接装置的截面图；

图6示出了根据本公开的又一实施例的图5的母线连接装置中所包含的母线套管的截面图；以及

图7示出了根据本公开的实施例的柔性连接导体的立体图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其它明确的和隐含的定义。

总体上，在此提出一种母线连接装置。该母线连接装置包括两个母线套管，每个母线套管均适于密封地围绕从相应的开关柜中裸露的母线的至少一部分。此外，该母线连接装置还包括一个或多个连接导体，位于两个母线套管之间并且将从相应的开关柜中裸露的两个母线电连接。此外，该母线连接装置还包括一个或多个连接导体套管，适于密封地围绕该连接导体。本公开的关键之处在于，在母线套管内预留有在母线的轴向方向上延伸的间隙，且该间隙适于容纳连接导体套管。

下面将结合附图以及多个相应的实施例来对上述母线连接装置以及其中的母线套管进行详细描述。

图1示出了根据本公开的实施例的母线连接装置的截面图。如图1所示，母线连接装置100可以包括母线套管101、母线套管102、连接导体105和连接导体套管106。母线套管101密封地围绕从开关柜裸露的母线103的一部分或全部，相对应地，母线套管102密封地围绕从另一开关柜裸露的母线104的一部分或全部。为实现两个柜体的母线的电互连，连接导体105被设置在母线套管101和母线套管102之间，并且将母线103与母线104电连接。此外，为防止连接导体105裸露在外部环境下，还需要提供围绕连接导体105的套管。例如，图1所示，连接导体套管106被提供为密封地围绕连接导体105。

如上所述，传统的母线套管安装过程是在将连接导体套管卡固在一侧柜体上并在母线方向上按压套管的同时，将连接导体与两母线互连。在完成互连操作后，再释放连接导体套管并使其卡固在另一侧柜体上。

与此不同，母线套管101、102内预留有在母线的轴向方向上延伸的间隙。在某些实施例中，连接导体套管106可以是一体成型的结构，并且适于沿母线延伸方向(如图1的X方向)移动，使得在连接导体105被安装或拆卸期间，连接导体套管106能够沿X方向被移动至母线套管101、102内预留的间隙中。

例如，当工作人员需要断开两开关柜的母线连接时，可以先将连接导体套管106沿X方向移动至间隙中，从而可以轻易地露出连接导体105供工作人员进行操作。在工作人员对连接导体105的操作结束后，还可以将连接导体套管106沿母线延伸方向(如图1的X方向)移动为密封地围绕连接导体105。由此，母线连接装置100支持更为简便、高效的安装和拆卸过程。

此外，在某些实施例中，母线连接装置100还可以包括压紧件107。该压紧件107被设置为沿与X方向基本上垂直的方向将连接导体套管106压紧在母线套管101上，并封闭连接导体105，形成一个密闭的绝缘空间。通过进一步添加压紧件107，连接导体套管106可以被更为安全的固定，并且还能防止连接导体套管106老化。

以此方式，母线室的横向空间被充分利用，并且由于连接导体套管106仅占用了很小的纵向空间(其移动也是沿X方向的横向移动)，故节省了母线室的空间，使得开关柜可以被设计为具有更小的体积。

此外，本实施例中的母线连接装置100仅包括母线套管、连接导体和连接导体套管，不需要其他多余配件来安装和固定连接导体套管，结构更简单，安装过程更加省时省力。而且，如图1所示，连接导体套管106被布置为较均匀的围绕连接导体105(还可以继续围绕母线套管101、102和/或母线103、104的一部分)，故连接部位的电场是相对均匀的，有利于延长柜机的使用寿命。

下面将参照图2A、图2B对母线套管101的示例结构加以描述。如图2A、图2B所示，母线套管101包括第一部分201和第二部分202。第一部分201适于密封地围绕母线103的至少一部分。第二部分202与第一部分201连接并且与第一部分201形成在X方向上延伸的间隙203。该间隙203适于容纳连接导体套管106。例如，间隙203具有圆筒形状且围绕母线103布置，并且间隙203的长度至少是厚度的三倍，以适应较薄的连接导体套管106。通过在母线套管101中创建间隙203，避免了连接导体套管106的复杂的拆除工作。

在某些实施例中，如图1所示，母线套管102可以具有与母线套管101相同的结构。当然，由于仅需一侧母线套管中预留有在X方向上延伸的间隙，故母线套管102也可以具有与母线套管101不同的传统结构，从而节约了更新换代的成本。

图3示出了根据本公开的另一实施例的母线连接装置的截面图。如图所示，母线连接装置300可以包括母线套管301、母线套管302、连接导体305和连接导体套管306。这些部件与图1中的部件基本对应，故连接关系不在赘述。此外，如上文所述，为防止连接导体305裸露在外部环境下，还需要提供围绕连接导体305的套管。例如，图3所示，连接导体套管306被提供为密封地围绕连接导体305。

此外，母线套管301、302内预留有在母线的轴向方向上延伸的间隙。在某些实施例中，连接导体套管306可以包括第一子套管3061和第二子套管3062。第一子套管3061与母线套管301一体铸模，而第二子套管3062与母线套管302一体铸模，并适于在安装连接导体105后与第一子套管3061相对设置。

例如，当工作人员需要断开两开关柜的母线连接时，可以先将连接导体套管306的第一子套管3061沿X方向朝向母线套管301压缩，从而可以轻易地露出连接导体305供工作人员进行操作。在工作人员对连接导体305的操作结束后，可以将第一子套管3061还原为与第二子套管3062配合地封闭连接导体305，从而简便地完成安装或拆卸的全过程。当然，也可以同时压缩第一子套管3061和第二子套管3062来释放用于操作连接导体305的空间。

此外，在某些实施例中，母线连接装置300还可以包括压紧件307，压紧件307可以被设置为沿轴向压紧并且至少封闭第一子套管3061与第二子套管3062的接触部分。通过进一步添加压紧件307，连接导体套管306可以被更为安全的固定，并且还能防止连接导体套管306老化。

本实施例的优点在于，通过一体铸模技术(由于环氧树脂铸模中的冷缩效应，硅树脂套管可以很好地与母线导体和具有环氧树脂的母线套管连接)减少了暴露位置(即，仅第一子套管3061与第二子套管3062的接触部分存在暴露连接导体305的可能，而传统结构中连接导体套管的两侧均存在暴露连接导体的可能)。此外，本实施例中的母线连接装置300仅包括母线套管、连接导体和连接导体套管，不需要其他多余配件来安装和固定连接导体套管，结构更简单，安装过程更加省时省力。

下面还将参照图4对母线套管301的具体结构进行详细描述。如图4所示，母线套管301包括第一部分401和第二部分402。第一部分401适于密封地围绕母线303的至少一部分，而第二部分402与第一部分401连接并且与第一部分401形成在X方向上延伸的间隙403，并且该间隙403已经用于容纳连接导体套管306的第一子套管3061。通过在母线套管301中创建间隙403，并且利用该间隙403将第一子套管3061与母线套管的第一部分401一体铸模，避免了连接导体套管306的复杂的拆除工作。

图5示出了根据本公开的又一实施例的母线连接装置的截面图。如图5所示，母线连接装置500可以包括母线套管501、母线套管502、连接导体505和连接导体套管506。母线套管101密封地围绕从开关柜裸露的母线503的一部分或全部，相对应地，母线套管502密封地围绕从另一开关柜裸露的母线504的一部分或全部。为实现两个柜体的母线的电互连，连接导体505被设置在母线套管501和母线套管502之间，并且将母线503与母线504电连接。此外，如上文所述，为防止连接导体505裸露在外部环境下，还需要提供围绕连接导体505的套管。例如，图5所示，连接导体套管506被提供为密封地围绕连接导体505。

此外，母线套管501、502内预留有锥形间隙，使得连接导体套管506可以直接卡固在其中。当工作人员需要断开两开关柜的母线连接时，可以先将连接导体套管506沿X方向朝向母线套管501压缩(甚至可以通过压缩取出连接导体套管506)，从而可以轻易地露出连接导体505供工作人员进行操作。在工作人员对连接导体505的操作结束后，可以重新将连接导体套管506放置为封闭连接导体505，从而简便地完成安装或拆卸的全过程。

此外，在某些实施例中，母线连接装置500还可以包括压紧件507，压紧件507可以被设置为沿轴向压紧并且封闭连接导体套管506。通过进一步添加压紧件507，连接导体套管506可以被更为安全的固定。

本实施例的优点在于，由于母线套管501、502内预留有锥形间隙，连接导体套管506可以直接卡固在其中，因此本实施例中的母线连接装置500仅包括母线套管、连接导体和连接导体套管，不需要其他多余配件来安装和固定连接导体套管，结构更简单，安装过程更加省时省力。

下面还将参照图6对母线套管501的具体结构进行详细描述。如图6所示，母线套管501包括第一部分601和第二部分602。第一部分601适于密封地围绕母线503的至少一部分，而第二部分602与第一部分601连接并且与第一部分601形成间隙603，并且该间隙603已经用于容纳连接导体套管506。通过在母线套管501中创建间隙603，避免了连接导体套管506的复杂的拆除工作。

此外，如图1、图3、图5所示，在某些实施例中，母线连接装置100、300、500分别还可以包括：紧固件108、308、508，适于以使得连接导体105、305、505与母线103、303、503和母线104、304、504导电连接的方式固定连接导体105、305、505。例如，根据连接导体与母线的具体形状，该紧固件可以是螺栓或其他部件。

在某些实施例中，连接导体105、305、505可以是柔性连接导体，从而可以增加水平和垂直方向的调整裕量，以适应不同的现场环境以及产品公差。

在某些实施例中，各母线套管和连接导体套管可以具有硅树脂、EPDM等材料，并且其上可以涂覆有导电涂层，故该母线连接装置100、300、500可以更好地满足绝缘要求。

此外，图7还示出了根据本公开的实施例的柔性连接导体的立体图。如图7所示，柔性连接导体包括第一头部701、第二头部702和连接在第一头部701和第二头部702之间的弯曲部703。在安装该柔性连接导体时，可以将第一头部701连接至例如母线103、303、503，并且将第二头部702连接至例如母线104、304、504。柔性连接导体可以由各种金属材料制成(优选为铜)，其厚度可以小于1mm，优选地小于0.5mm，更优选地小于0.1mm，最优选地小于0.05mm。根据通过母线的电流的大小，可以将多个(例如，50至150个，优选为100个)柔性连接导体叠加使用。优选地，可以通过大电流加热压焊成型而将多个柔性连接导体叠加在一起。通过实施上述连接导体，可以简化安装操作并吸收由地基、设备公差等带来的误差。同时，上述柔性连接导体还可以吸收大电流电器设备运行时产生的噪音和振动。

综上，通过讨论以上多个实施例，本公开的特征和优点已经被详细示出。

尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题并不限于上文描述的特定特征或动作。相反，上文描述的特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而被公开的。

Claims (18)

1.一种母线连接装置(100，300)，包括：

第一母线套管(101，301)，适于密封地围绕第一母线(103，303)的至少一部分；

第二母线套管(102，302)，适于密封地围绕第二母线(104，304)的至少一部分；

连接导体(105，305)，位于所述第一母线套管(101，301)和所述第二母线套管(102，302)之间并且将所述第一母线(103，303)与所述第二母线(104，304)电连接；以及

连接导体套管(106，306)，适于密封地围绕所述连接导体(105，305)，

其中至少所述第一母线套管(101，301)包括：

第一部分(201，401)，适于密封地围绕所述第一母线(103，303)的至少一部分；以及

第二部分(202，402)，与所述第一部分(201，401)连接并且与所述第一部分(201，401)形成在所述第一母线(103，303)的轴向方向(X)上延伸的间隙(203，403)，所述间隙(203，403)适于容纳所述连接导体套管(106，306)。

2.根据权利要求1所述的母线连接装置(100)，其中所述间隙(203)具有圆筒形状且围绕所述第一母线(103)布置，并且所述间隙(203)的长度是厚度的至少三倍。

3.根据权利要求1所述的母线连接装置(100)，其中所述连接导体套管(106)是一体成型的结构，并且适于沿所述轴向方向(X)移动，使得在所述连接导体(105)被安装或拆卸期间，所述连接导体套管(106)能够沿所述轴向方向(X)被移动至所述间隙(203)中。

4.根据权利要求3所述的母线连接装置(100)，还包括：

压紧件(107)，被设置为沿与所述轴向(X)基本上垂直的方向将所述连接导体套管(106)压紧在所述连接导体(105)上，并封闭所述连接导体(105)。

5.根据权利要求1所述的母线连接装置(100，300)，其中所述连接导体(105，305)是柔性连接导体。

6.根据权利要求1所述的母线连接装置(300)，其中所述连接导体套管(306)包括：

第一子套管(3061)，与所述第一母线套管(301)一体铸模；以及

第二子套管(3062)，与所述第二母线套管(302)一体铸模，并适于在安装所述连接导体(105)后与所述第一子套管(3061)相对设置。

7.根据权利要求6所述的母线连接装置(300)，还包括：

压紧件(307)，被设置为沿所述轴向(X)压紧并且至少封闭所述第一子套管(3061)与所述第二子套管(3062)的接触部分。

8.根据权利要求1所述的母线连接装置(100，300)，还包括：

紧固件(108，308)，适于以使得所述连接导体(105，305)与所述第一母线(103，303)和所述第二母线(104，304)导电连接的方式固定所述连接导体(105，305)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的母线连接装置，其中所述第二母线套管具有与所述第一母线套管相同的结构。

10.一种制造如权利要求1-8中任一项所述的母线连接装置的方法。

11.一种母线连接装置(500)，包括：

第一母线套管(501)，适于密封地围绕第一母线(503)的至少一部分；

第二母线套管(502)，适于密封地围绕第二母线(504)的至少一部分；

连接导体(505)，位于所述第一母线套管(501)和所述第二母线套管(502)之间并且将所述第一母线(503)与所述第二母线(504)电连接；以及

连接导体套管(506)，适于密封地围绕所述连接导体(505)，

其中至少所述第一母线套管(501)包括：

第一部分(601)，适于密封地围绕所述第一母线(503)的至少一部分；以及

第二部分(602)，与所述第一部分(601)连接并且与所述第一部分(601)形成在所述第一母线(503)的轴向方向(X)上延伸的间隙(603)，其中所述第二部分(602)具有锥形表面，以使所述间隙(603)适于容纳所述连接导体套管(506)。

12.根据权利要求11所述的母线连接装置(500)，其中所述连接导体(505)是柔性连接导体。

13.根据权利要求11所述的母线连接装置(500)，还包括：

紧固件(508)，适于以使得所述连接导体(505)与所述第一母线(503)和所述第二母线(504)导电连接的方式固定所述连接导体(505)。

14.一种制造如权利要求11-13中任一项所述的母线连接装置的方法。

15.一种母线套管(101，301，501)，包括：

第一部分(201，401，601)，适于密封地围绕母线(103，303，503)的至少一部分；以及

第二部分(202，402，602)，与所述第一部分(201，401，601)连接并且与所述第一部分(201，401，601)形成在所述母线(103，303，503)的轴向方向(X)上延伸的间隙(203，403，603)，

其中所述间隙(203，403，603)适于容纳用于保护连接导体(105，305，505)的连接导体套管(106，306，506)，所述连接导体(105，305，505)用于将所述母线(103，303，503)连接至另一母线(104，304，504)。

16.根据权利要求15所述的母线套管(101，301，501)，其中所述连接导体(105，305，505)是柔性连接导体。

17.根据权利要求15所述的母线套管(501)，其中所述第二部分(602)具有锥形表面，以容纳所述连接导体套管(506)。

18.一种制造如权利要求15-17中任一项所述的母线套管的方法。