CN112018694B - 一种带有温升监控系统的母线槽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有温升监控系统的母线槽，包括母线槽本体和插接器，所述母线槽本体包括金属壳体和多个并排设于金属壳体内的铜排，所述铜排的表面设有绝缘保护层，所述插接器包括两端开口的矩形金属管体，所述金属管体包括中部管体和对称的滑动设于中部管体两端外侧的端部管体，所述端部管体的另一端内侧壁与金属壳体一端的外侧壁滑动连接，所述中部管体的内侧中部设有多个用于对应连接两侧铜排的导电铜板，所述导电铜板的周边通过绝缘板与中部管体的内侧壁连接，所述绝缘板上设有多个分别与各铜排对应连接的感温光纤以及信号调制器，所述感温光纤的信号输出端连接信号调制器的信号输入端，所述信号调制器的信号输出端连接对应的导电铜板。

Description

一种带有温升监控系统的母线槽

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别是一种带有温升监控系统的母线槽。

背景技术

耐火型母线槽由涂有防火涂料的外壳，包缠耐火云母带的母线和由耐火绝缘材料制成的支架组成，支架上开有多个凹槽，凹槽内置入母线并将其固定，在母线槽的一端有母线槽连接盒，在母线槽内有母线分接盒。现代高层建筑和大型的车间需要巨大的电能，而面对这庞大负荷所需成百上千安培的强大电流就要选用安全可靠的传导设备，母线槽是由美国开发出来的，在日本真正实际应用，之后母线槽得到了快速发展，母线槽是一个高效输送电流的配电装置，适应了越来越高的建筑物和大规模工厂经济合理配线的需要；其中耐火型母线槽具有优良的绝缘性能，既可在正常环境中连续使用，又可在失火环境中使用一小时，可适用于高层建筑及重要设施中代替耐火电缆起输送配电作用。

母线槽的铜排在与插接器连接时，连接处很容易出现发热异常的情况，存在安全隐患，因此，需要对其温度进行监控，而现有的监控方式需要额外布置网络用于传输信号，成本较高。

另外，现有的耐火母线槽内部结构仅在铜排表面设置一层云母带后，用钢板组装起来，最后在钢板表面喷一层防火漆，耐火材料耐火效果差，随着环境温度的升高以及内部电流增大，耐火型母线槽会形变并失效，不能保证其在火灾情况下的正常稳定的输电，因此现有的耐火型母线槽在发生火灾时仅能坚持短时间的正常输电。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种带有温升监控系统的母线槽。

本发明采用的技术方案是：

一种带有温升监控系统的母线槽，包括母线槽本体和插接器，所述母线槽本体包括金属壳体和多个并排设于金属壳体内的铜排，所述铜排的表面设有绝缘保护层，所述插接器包括两端开口的矩形金属管体，所述金属管体包括中部管体和对称的滑动设于中部管体两端外侧的端部管体，所述中部管体的中部外侧壁上设有第一连接法兰，所述端部管体的外侧壁朝向第一连接法兰的一端设有与第一连接法兰配合的第二连接法兰，所述端部管体的另一端内侧壁与金属壳体一端的外侧壁滑动连接，所述金属壳体与端部管体连接的一端外侧壁上设有第三连接法兰，所述端部管体与金属壳体连接的一端内侧壁上设有与第三连接法兰配合的第四连接法兰，所述第三连接法兰位于第四连接法兰靠近中部管体的一侧，所述中部管体的内侧中部设有多个用于对应连接两侧铜排的导电铜板，所述导电铜板的周边通过绝缘板与中部管体的内侧壁连接，所述绝缘板上设有多个分别与各铜排对应连接的感温光纤以及信号调制器，所述感温光纤的信号输出端连接信号调制器的信号输入端，所述信号调制器的信号输出端连接对应的导电铜板。

优选的，所述绝缘板上设有多个贯穿绝缘板两侧壁用于安装导电铜板的安装孔，所述安装孔的内侧壁中部开设有一圈用于容纳导电铜板的安装槽，所述导电铜板的周边设于安装槽内。

优选的，所述第三连接法兰朝向第四连接法兰的一侧设有环绕金属壳体设置的第一凹槽，所述第四连接法兰朝向第三连接法兰的一侧设有与第一凹槽配合的第一凸条，所述第一凹槽内设有第一防火密封圈。

优选的，所述第一连接法兰的两侧分别设有环绕中部管体设置的第二凹槽，所述第二连接法兰朝向第一连接法兰的一侧设有与第二凹槽配合的第二凸条，所述第二凹槽内设有第二防火密封圈。

优选的，所述金属壳体的外侧壁上设有多个散热鳍片。

优选的，所述多个散热鳍片包括多个交错设置的长散热鳍片和短散热鳍片。

优选的，所述金属壳体内还设有包裹所有绝缘保护层的矿物质耐火层，所述矿物质耐火层与金属壳体的内侧壁之间填充有陶瓷化硅橡胶防水防潮层。

优选的，所述绝缘保护层为陶瓷化硅橡胶绝缘层，所述矿物质耐火层包括由内至外依次设置的第一矿物质耐火层、第二矿物质耐火层和第三矿物质耐火层，所述第一矿物质耐火层为厚度在0.2mm～2mm的合成云母带或者氧化镁带，所述第二耐火层为厚度在3mm～5mm的硅酸铝陶瓷纤维带，所述第三矿物质耐火层为硅酸铝耐火保温棉填充物。

优选的，所述金属壳体的外表面覆盖有防火涂层。

本发明的有益效果是：通过特制的插接器连接母线槽本体，可以方便的对母线槽进行扩展，连接方便而且不会对母线槽本体造成破坏，最大程度保护了母线槽本体原有的绝缘和防火性能；通过感温光纤监测母线槽本体与插接器的连接点温度并对温度信号调制后直接利用铜排传输，无需额外搭建网络传输信号。

附图说明

图1为本发明实施例正视结构示意图；

图2为本发明实施例的中部管体右侧的轴截面的上部结构示意图；

图3为本发明实施例的信号调制器与导电铜板的连接示意图；

图4为本发明实施例的母线槽本体的横截面的结构示意图；

图5为本发明实施例的导电铜板的右视结构示意图；

附图标记：100、母线槽本体，110、铜排，111、绝缘保护层，112、矿物质耐火层，113、第一矿物质耐火层，114、第二矿物质耐火层，115、第三矿物质耐火层，116、陶瓷化硅橡胶防水防潮层，120、金属壳体，121、第三连接法兰，122、第一凹槽，123、第一防火密封圈，124、冷却通道，125、第三凹槽，126、第三防火密封圈，127、第一引流通道，128、散热鳍片，200、插接器，210、中部管体，211、第一连接法兰，212、导电铜板，213、导电铜片，214、螺栓，215、第二凹槽，216、第二防火密封圈，217、第四凹槽，218、第四防火密封圈，220、端部管体，221、第二连接法兰，222、第四连接法兰，223、第一凸条，224、第二凸条，225、第三凸条，226、第四凸条，227、第二引流通道，230、引流孔，240、绝缘板，241、感温光纤，242、信号调制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例

如图1-5所示，一种带有温升监控系统的母线槽，包括母线槽本体100和插接器200，所述母线槽本体100包括金属壳体120和多个并排设于金属壳体120内的铜排110，所述铜排110的表面设有绝缘保护层111，所述插接器200包括两端开口的矩形金属管体，所述金属管体包括中部管体210和对称的滑动设于中部管体210两端外侧的端部管体220，所述中部管体210的中部外侧壁上设有第一连接法兰211，所述端部管体220的外侧壁朝向第一连接法兰211的一端设有与第一连接法兰211配合的第二连接法兰221，所述端部管体220的另一端内侧壁与金属壳体120一端的外侧壁滑动连接，所述金属壳体120与端部管体220连接的一端外侧壁上设有第三连接法兰121，所述端部管体220与金属壳体120连接的一端内侧壁上设有与第三连接法兰121配合的第四连接法兰222，所述第三连接法兰121位于第四连接法兰222靠近中部管体210的一侧，所述中部管体210的内侧中部设有多个用于对应连接两侧铜排110的导电铜板212，所述导电铜板212的周边通过绝缘板240与中部管体210的内侧壁连接，所述导电铜板212的两侧从上至下等距设有多个呈“U”形具有弹性的导电铜片213；所述第一连接法兰211与两侧的第二连接法兰221通过螺栓214连接后，所述导电铜板212两侧的导电铜片213分别与中部管体210两侧的铜排110接触，且所述第三连接法兰121与第四连接法兰222接触，所述绝缘板240上设有多个分别与各铜排110对应连接的感温光纤241以及信号调制器，所述感温光纤241的信号输出端连接信号调制器的信号输入端，所述信号调制器的信号输出端连接对应的导电铜板212。

插接器200即可作为插接箱使用，也可以作为母线槽本体100相互之间扩展用，该插接器200包括中间的中部管体210和设于中部管体210两端的端部管体220，两端部管体220以中部管体210为中心呈对称结构。通过中部管体210两端的端部管体220分别连接母线槽本体100进行扩展，同理，两端的母线槽本体100也以中部管体210为中心呈对称结构。中部管体210和两侧的端部管体220通过螺栓214连接第一法兰和两侧的第二法兰进行连接固定，在螺栓214锁定过程中，第一连接法兰211与第二连接法兰221靠近，第三连接法兰121与第四连接法兰222靠近，且铜排110与导电铜板212上的导电铜片213压紧，可使“U”形的导电铜片213压至扁平连通中部管体210两侧的铜排110。

采用本发明特制的插接器200扩展母线槽本体100极其方便，仅需将端部管体220的两端分别套装在母线槽本体100的一端和中部管体210的一端，然后使用螺栓214连接即可，同时也避免了对母线槽本体100的破坏，最大程度保护了母线槽本体100原有的绝缘和防火性能。

感温光纤241可测量导电铜板212的温度，导电铜板212作为与铜排110的连接点，其是主要的发热点，感温光纤241将导检测到的导电铜板212的温度信号发送给信号调制器，由信号调制器对温度信号调制后可直接利用铜排110发送，控制中心可直接通过铜排110获取温度信号后解调即可得知导电铜板212的温度，信号调制器在调制信号时还可以加上与信号调制器唯一对应的编号信息，这样控制中心在解调信号后还能得知温度对应的是哪个铜排110。信号调制与解调属于现有技术，在此不再赘述。

多个导电铜片213等距设置可确保铜排110与导电铜板212有足够的接触面积，且接触更稳定。

所述绝缘板240上设有多个贯穿绝缘板240两侧壁用于安装导电铜板212的安装孔，所述安装孔的内侧壁中部开设有一圈用于容纳导电铜板212的安装槽，所述导电铜板212的周边设于安装槽内。

安装槽可用于对导电铜板212限位，防止导电铜板212移动，铜排110可插入安装孔后与导电铜板212上的导电铜片213压紧，相邻铜排110通过安装孔隔离，确保了铜排110之间的绝缘性。

所述第三连接法兰121朝向第四连接法兰222的一侧设有环绕金属壳体120设置的第一凹槽122，所述第四连接法兰222朝向第三连接法兰121的一侧设有与第一凹槽122配合的第一凸条223，所述第一凹槽122内设有第一防火密封圈123。

为增强母线槽本体100与插接器200连接处的密封和防火性能，可在第三连接法兰121和第四连接法兰222上设置相配合的第一凹槽122和嵌入第一凹槽122内的第一凸条223，在第一凹槽122内安装第一防火密封圈123增强密封和防火性能。

所述第一连接法兰211的两侧分别设有环绕中部管体210设置的第二凹槽215，所述第二连接法兰221朝向第一连接法兰211的一侧设有与第二凹槽215配合的第二凸条224，所述第二凹槽215内设有第二防火密封圈216。

为增强中部管体210和端部管体220连接处的密封和防火性能，可在第一连接法兰211和第二连接法兰221上设置相配合的第二凹槽215和嵌入第二凹槽215内的第二凸条224，在第二凹槽215内安装第二防火密封圈216增强密封和防火性能。

所述金属壳体120的侧壁内沿该金属壳体120的轴向设有多个冷却通道124，所述第三连接法兰121上位于第一凹槽122靠近金属壳体120的内侧设有第三凹槽125，所述第四连接法兰222位于第一凸条223靠近金属壳体120的内侧设有与第三凹槽125配合的第三凸条225，所述第三凹槽125内设有第三防火密封圈126，所述第三连接法兰121内设有多个与冷却通道124一一对应的第一引流通道127，所述第一引流通道127的一端与对应的冷却通道124连通，另一端延伸至第三连接法兰121位于第一凹槽122和第三凹槽125之间的侧面，所述第一连接法兰211的两侧位于第二凹槽215靠近金属壳体120的内侧设有第四凹槽217，所述第二连接法兰221朝向第一连接法兰211的一侧设有与第四凹槽217配合的第四凸条226，所述第四凹槽217内设有第四防火密封圈218，所述端部管体220的管壁内设有第二引流通道227，所述第二引流通道227的一端延伸至第二连接法兰221位于第二凸条224和第四凸条226之间的侧面，另一端延伸至第四连接法兰222位于第一凸条223和第三凸条225之间的侧面，所述第一连接法兰211上设有多个沿轴向贯穿该第一连接法兰211的引流孔230，所述引流孔230位于第二凹槽215和第四凹槽217之间。

为进一步增强母线槽的防火性能，增强其散热性能，可通过在冷却通道124内输送冷却液对母线槽本体100进行散热降温，冷却液可为纯净水或其它具有冷却功能的液体。冷却液通过冷却通道124流入第一引流通道127，再通过第一凹槽122和第三凹槽125之间形成的密封腔体进入第二引流通道227，然后通过第二引流通道227进入第二凹槽215和第四凹槽217之间形成的密封腔体进入引流孔230流入下一个母线槽本体100的，经过引流孔230后进入下一母线槽本体100的流程与上一母线槽本体100相反，不再赘述。通过独特设计的冷却系统，可确保电力输送主干线在火焰条件下能保持供电，为火灾情况下确保人员的疏散和救火赢得宝贵的时间。

所述金属壳体120的外侧壁上设有多个散热鳍片128。

通过在金属壳体120外设置散热鳍片128，可进一步增强散热效果，提升防火能力。

所述多个散热鳍片128包括多个交错设置的长散热鳍片128和短散热鳍片128。

长短交错设置的散热鳍片128有利于长散热鳍片128和短散热鳍片128之间的空气流通，可提高母线槽本体100的散热效果。

所述金属壳体120内还设有包裹所有绝缘保护层111的矿物质耐火层112，所述矿物质耐火层112与金属壳体120的内侧壁之间填充有陶瓷化硅橡胶防水防潮层116。

铜排110采用绝缘保护层111包覆后再在外层设置矿物质耐火层112进行防火保护，在矿物质耐火层112和金属壳体120的内侧壁之间设置陶瓷化硅橡胶防水防潮层116即能防火又能防潮，且外层的金属壳体120本身具有良好的防火性能，大大提高了母线槽本体100整体的综合防火性能。陶瓷化硅橡胶防水防潮层116由于陶瓷化硅橡胶在高温火焰的烧蚀下形成坚硬的陶瓷防护层，且低烟、无卤，使母线槽的强度变得更高，不变形，氧化镁带烧成粉状时不会散开，同时矿物质耐火层112使母线槽具有散热好、载流大、强度高等特点。

所述绝缘保护层111为陶瓷化硅橡胶绝缘层，所述矿物质耐火层112包括由内至外依次设置的第一矿物质耐火层113、第二矿物质耐火层114和第三矿物质耐火层115，所述第一矿物质耐火层113为厚度在0.2mm～2mm的合成云母带或者氧化镁带，所述第二矿物质耐火层114为厚度在3mm～5mm的硅酸铝陶瓷纤维带，所述第三矿物质耐火层115为硅酸铝耐火保温棉填充物。

采用陶瓷化硅橡胶绝缘层是通过在铜排110表面缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式形成的，而矿物质耐火层112提高了母线槽本体100的防火耐高温性能。

所述金属壳体120的外表面覆盖有防火涂层。

防火涂层可在火灾初期提供及时的防火保护，为冷却液的输送提供时间，当冷却液持续输送后，母线槽本体100的散热能力将得到极大的提升，能有效确保电力输送主干线在火焰条件下能保持供电，为火灾情况下确保人员的疏散和救火赢得宝贵的时间。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，包括母线槽本体(100)和插接器(200)，所述母线槽本体(100)包括金属壳体(120)和多个并排设于金属壳体(120)内的铜排(110)，所述铜排(110)的表面设有绝缘保护层(111)，所述插接器(200)包括两端开口的矩形金属管体，所述金属管体包括中部管体(210)和对称的滑动设于中部管体(210)两端外侧的端部管体(220)，所述中部管体(210)的中部外侧壁上设有第一连接法兰(211)，所述端部管体(220)的外侧壁朝向第一连接法兰(211)的一端设有与第一连接法兰(211)配合的第二连接法兰(221)，所述金属壳体(120)与端部管体(220)连接的一端外侧壁上设有第三连接法兰(121)，所述端部管体(220)的另一端内侧壁与金属壳体(120)一端的外侧壁上的第三连接法兰(121)的外围滑动连接，所述端部管体(220)与金属壳体(120)连接的一端内侧壁上设有与第三连接法兰(121)配合的第四连接法兰(222)，所述第三连接法兰(121)位于第四连接法兰(222)靠近中部管体(210)的一侧，所述中部管体(210)的内侧中部设有多个用于对应连接两侧铜排(110)的导电铜板(212)，所述导电铜板(212)的周边通过绝缘板(240)与中部管体(210)的内侧壁连接，所述绝缘板(240)上设有多个分别与各铜排(110)对应连接的感温光纤(241)以及信号调制器，所述感温光纤(241)的信号输出端连接信号调制器的信号输入端，所述信号调制器的信号输出端连接对应的导电铜板(212)。

2.根据权利要求1所述的带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，所述绝缘板(240)上设有多个贯穿绝缘板(240)两侧壁用于安装导电铜板(212)的安装孔，所述安装孔的内侧壁中部开设有一圈用于容纳导电铜板(212)的安装槽，所述导电铜板(212)的周边设于安装槽内。

3.根据权利要求2所述的带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，所述第三连接法兰(121)朝向第四连接法兰(222)的一侧设有环绕金属壳体(120)设置的第一凹槽(122)，所述第四连接法兰(222)朝向第三连接法兰(121)的一侧设有与第一凹槽(122)配合的第一凸条(223)，所述第一凹槽(122)内设有第一防火密封圈(123)。

4.根据权利要求3所述的带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，所述第一连接法兰(211)的两侧分别设有环绕中部管体(210)设置的第二凹槽(215)，所述第二连接法兰(221)朝向第一连接法兰(211)的一侧设有与第二凹槽(215)配合的第二凸条(224)，所述第二凹槽(215)内设有第二防火密封圈(216)。

5.根据权利要求4所述的带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，所述金属壳体(120)的外侧壁上设有多个散热鳍片(128)。

6.根据权利要求5所述的带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，所述多个散热鳍片(128)包括多个交错设置的长散热鳍片(128)和短散热鳍片(128)。

7.根据权利要求6所述的带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，所述金属壳体(120)内还设有包裹所有绝缘保护层(111)的矿物质耐火层(112)，所述矿物质耐火层(112)与金属壳体(120)的内侧壁之间填充有陶瓷化硅橡胶防水防潮层(116)。

8.根据权利要求7所述的带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，所述绝缘保护层(111)为陶瓷化硅橡胶绝缘层，所述矿物质耐火层(112)包括由内至外依次设置的第一矿物质耐火层(113)、第二矿物质耐火层(114)和第三矿物质耐火层(115)，所述第一矿物质耐火层(113)为厚度在0.2mm～2mm的合成云母带或者氧化镁带，所述矿物质耐火层(114)为厚度在3mm～5mm的硅酸铝陶瓷纤维带，所述第三矿物质耐火层(115)为硅酸铝耐火保温棉填充物。

9.根据权利要求8所述的带有温升监控系统的母线槽，其特征在于，所述金属壳体(120)的外表面覆盖有防火涂层。

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