CN117013459A - 一种用于固定二次母线的绝缘框架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于固定二次母线的绝缘框架，包括用于承载固定二次母线框架上的各结构件的绝缘框架本体；绝缘框架本体包括不锈钢框架、设于不锈钢框架上的绝缘组件和固定机构；不锈钢框架内部中空，用于通冷却水；绝缘组件用于固定二次母线和确保二次母线和不锈钢框架之间的绝缘性能；不锈钢配件用于强化绝缘组件的强度。本发明通过在不锈钢框架上设置绝缘组件和固定二次母线的固定机构，从而确保绝缘框架的绝缘性能，极大的提升了二次母线与框架间的绝缘可靠性，最终消除因金属粉尘堆积造成绝缘失效的事故隐患。
Description
技术领域
本发明属于变压器母线固定技术领域，具体涉及一种用于固定二次母线的绝缘框架，主要用于固定交流电弧炉(EAF炉)、交流钢包炉(LF炉)等变压器二次母线的固定。
背景技术
交流电弧炉(EAF炉)、交流钢包炉(LF炉)等大型冶炼设备多采用高压变压器输出交流点作为冶金电源，通过变压器二次母线传递电能；其中二次母线由组装有绝缘件的不锈钢水冷框架作为支撑结构，结合图1、图2所示，二次母线框架安装在变压器室1的墙面25上；结合图3、图4所示，现有技术中二次母线框架包括框架本体21、带有螺纹的框架底座26、螺栓孔28、螺栓孔29、定位销27、吊耳30、带有螺纹的进水孔31以及带有螺纹的出水孔32，各部分之间采用氩弧焊焊接，所有部件均采用无磁不锈钢(下文简称不锈钢)，其中螺栓孔28、螺栓孔29、定位销27的安装面和安装孔内均安装有绝缘板和绝缘套管；框架底座26和墙体之间安装有绝缘板和绝缘套管，用于确保二次母线和框架之间的绝缘性能。
图3、图4所示的二次母线框架虽然在一定程度上起到固定二次母线以及保证绝缘的作用，但是在冶炼过程中，受到现场发生异常振动影响，堆积在厂房各部位的金属粉尘回偶有大面积脱落的情况发生，而脱落的金属粉尘回掉落至绝缘班上，再加上二次母线框架安装在半空中，无法及时进行确认，最终会导致二次母线框架绝缘失效，从而引发交流电弧炉(EAF炉)等冶炼设备的大电流起弧故障，进而导致停产，造成损失。
目前国内同类型的电弧炉、交流钢包炉的变压器二次母线框架也多采用图3、图4所示结构，尚未发现其他类型的二次母线框架结构。
鉴于上述情况，亟待设计一种新的固定二次母线的框架，能极大程度的提升二次母线与框架间的绝缘可靠性，消除因金属粉尘堆积造成绝缘失效的事故隐患。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于固定二次母线的绝缘框架，在不锈钢框架上设置绝缘组件和固定二次母线的固定机构，从而确保绝缘框架的绝缘性能，极大的提升了二次母线与框架间的绝缘可靠性，最终消除因金属粉尘堆积造成绝缘失效的事故隐患。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种用于固定二次母线的绝缘框架，一种用于固定二次母线的绝缘框架，包括用于承载固定二次母线框架上的各结构件的绝缘框架本体；
所述绝缘框架本体包括不锈钢框架、设于所述不锈钢框架上的绝缘组件和不锈钢配件；
所述不锈钢框架内部中空，用于通冷却水；
所述绝缘组件用于固定二次母线和确保二次母线和所述不锈钢框架之间的绝缘性能；
所述不锈钢配件用于强化所述绝缘组件的强度。
优选地，所述不锈钢框架由不锈钢方钢焊接而成的C型结构件；
所述C型结构件的两端设有用于固定所述不锈钢框架的框架底座；
所述不锈钢框架上的两侧对称设置有进水孔和出水孔。
优选地，所述C型结构件上设有贯穿所述C型结构件的第一螺纹孔；所述第一螺纹孔由内部设有螺纹的圆钢焊接在所述不锈钢框架上构成。
优选地，所述绝缘组件包括浇注在所述不锈钢框架上的框架绝缘层、设于所述框架绝缘层上的绝缘块以及设于所述绝缘块上的管卡组件；
所述绝缘块上开设有与所述第一螺纹孔对应的第二螺纹孔；
所述管卡部件用于固定二次母线，该管卡部件包括下管卡和上管卡。
优选地，所述框架绝缘层与所述绝缘块均采用玻璃纤维布与环氧树脂构成的固化材料。
优选地，所述上管卡与所述下管卡上均设有用于安装管卡螺栓的管卡螺栓孔；所述管卡螺栓孔内浇注有绝缘材料；所述管卡螺栓上浇注有绝缘材料。
优选地，所述绝缘材料采用环氧树脂。
优选地，所不锈钢配件包括设于所述绝缘块上方的上护板、设于所述绝缘块下方的下护板以及设于所述管卡部件上方的盖板。
优选地，所述用于固定二次母线的绝缘框架包括设于所述绝缘框架本体上的框架拉钩；
所述绝缘框架本体上设有用于连接所述框架拉钩的吊耳组件。
优选地，所述吊耳组件包括对称设于所述框架绝缘层上的吊点以及设于所述吊点上的吊耳。
本发明所提供的用于固定二次母线的绝缘框架，具有以下有益效果：
1、本发明的用于固定二次母线的绝缘框架，在不锈钢框架上设置绝缘组件和固定二次母线的固定机构，从而确保绝缘框架的绝缘性能，极大的提升了二次母线与框架间的绝缘可靠性，最终消除因金属粉尘堆积造成绝缘失效的事故隐患；
2、本发明的用于固定二次母线的绝缘框架，可用于冶金行业中交流电弧炉、钢包电弧炉等冶炼设备高压变压器二次母线的固定，减少因二次母线与框架间绝缘失效而引发的大电流起弧故障，具有一定的推广价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为现有技术中二次母线框架的布置图；
图2为现有技术中二次母线框架的安装示意图；
图3为现有技术中二次母线框架的正视图；
图4为现有技术中二次母线框架的俯视图；
图5为本发明的用于固定二次母线的绝缘框架的结构示意图‘
图6为本发明的框架本体的结构示意图；
图7为图6的俯视图；
图1中，1为变压器室，2为二次母线排及框架，3为水冷电缆，4为导电横臂、5为石墨电机；图2中，21为二次母线框架，22为框架拉杆，23为拉杆底座，24为二次母线，25为墙；图3中，26为框架底座，27为定位销，28、29为螺栓孔，30为吊耳；图4中，31为进水孔，32为出水孔；图5中，10为不锈钢框架，11为框架底座，12为框架绝缘层，13为绝缘块、131为第二螺纹孔，15为管卡部件，151为上管卡，152为下管卡，16为盖板，17为吊耳组件，171为吊点，172为吊耳；图6中，141为上护板，142为下护板，143为第三螺栓孔，18为进水孔；图7中，19为出水孔。
具体实施方式
为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。
结合图5所示，本发明所提供的一种用于固定二次母线的绝缘框架，包括用于承载固定二次母线框架上的各结构件的绝缘框架本体，通过绝缘框架本体来提高二次母线与框架之间的绝缘可靠性。绝缘框架本体包括不锈钢框架10、设于不锈钢框架10上的绝缘组件和不锈钢配件；其中不锈钢框架10内部中空，用于通冷却水；绝缘组件用于固定二次母线和确保二次母线和不锈钢框架10之间的绝缘性能；不锈钢配件用于将强化绝缘组件的强度。
结合图5、图6、图7所示，不锈钢框架10作为承载二次母线的框架结构件，其由不锈钢方钢焊接而成的C型结构件，C型结构件的两端设有用于固定不锈钢框架10的框架底座11；其中框架底座11与不锈钢框架10焊接。不锈钢框架10上的两侧对称设置有进水孔18和出水孔19，该进水孔18和出水孔19由加工有锥螺纹的不锈钢圆钢构成，焊接在不锈钢框架10表面开孔处。在具体的实施例中，为了固定二次母线以及保证不锈钢框架10内部的密闭性，C型结构件上设有贯穿C型结构件的第一螺纹孔；第一螺纹孔由内部设有螺纹的圆钢焊接在不锈钢框架10上构成，其中第一螺纹孔与不锈钢框架10外表面齐平，接缝处焊接处理。
结合图6所示，绝缘组件为本发明的主要构成部分，均采用绝缘材料，能有效保证二次母线与不锈钢框架10之间的绝缘性能，其包括浇注在不锈钢框架10上的框架绝缘层12、设于框架绝缘层12上的绝缘块13以及设于绝缘块13上的管卡组件；绝缘块13上开设有与第一螺纹孔对应的第二螺纹孔131；管卡部件15用于固定二次母线，该管卡部件15包括下管卡152和上管卡151；下管卡152和上管卡151上均设有用于安装管卡螺栓的管卡螺栓孔；管卡螺栓孔内浇注有绝缘材料；管卡螺栓上浇注有绝缘材料(比如环氧树脂)；其中上管卡151与下管卡152用于夹紧二次母线，并使用管卡螺栓穿入到管卡螺栓孔内进行固定。其中绝缘块13设置在框架绝缘层12的中心位置。在具体的实施例中，框架绝缘层12及绝缘块13均采用玻璃纤维布与环氧树脂构成的固化材料，该固化材料通过浇注完全裹覆在不锈钢框架10上，然后再通过机加工确保结构尺寸并在框架绝缘层12上形成绝缘块13，同时完成安装管卡部件15用的螺栓孔，以及在绝缘块13上开设与第一螺纹孔对应的第二螺栓孔，为了保证绝缘性，第一螺栓孔与第二螺栓孔内均灌有绝缘材料比如环氧树脂，然后经机加工形成螺栓孔，装入螺栓后用于固定二次母线，固定所采用的螺栓表面也需要浇注绝缘材料。
结合图5、图7所示，不锈钢配件用于强化绝缘组件的强度，其包括设于绝缘块13上方的上护板141、设于绝缘块13下方的下护板142以及设于管卡部件15上方的盖板16。其中上护板141和下护板142有不锈钢板焊接而成，其上开设有与绝缘块13上安装管卡部件15螺栓孔同心同尺寸的第三螺栓孔143，组装好后与管卡螺栓孔相对应。盖板16上同样开设有与管卡螺栓孔同心同尺寸且相对应的孔。
结合图5所示，用于固定二次母线的绝缘框架包括设于绝缘框架本体上的框架拉钩，其中绝缘框架本体上设有用于连接框架拉钩的吊耳组件17。吊耳组件17包括对称设于框架绝缘层12上的吊点171以及设于吊点171上的吊耳172；其中2个吊点171通过焊接包裹在框架绝缘层12外；2组吊耳172焊接在2个吊点171上。
下面结合具体的例子对本发明的用于固定二次母线的绝缘框架作进一步介绍。
实施例
本实施例的用于固定二次母线的绝缘框架应用于固定交流电弧炉的变压器二次母线。
本实施例中的用于固定二次母线的绝缘框架包括不锈钢框架、2个框架底座、第一螺栓孔、进水孔、出水孔、浇注在不锈钢框架上的框架绝缘层、绝缘块、上管卡、下管卡、上护板、下护板、2个吊点、2组吊耳、盖板。加工时，将2个框架底座、第一螺栓孔、进水孔、出水孔焊接在不锈钢框架上，并通过带水保压测试。然后在不锈钢框架上浇注框架绝缘层，利用机加工形成绝缘块，并在绝缘块上打孔以及外形尺寸加工。2组吊耳焊接在2个吊点后，将2个吊点安装在框架绝缘层外，通过焊接固定。通过离线加工，最终形成绝缘框架的整体结构(下称绝缘框架)，随后在线安装步骤如下：
绝缘框架安装于变压室的墙面，2个框架底座中安装相应螺栓与绝缘件；2个吊点的2组吊耳内，装入框架拉杆及配套绝缘件；下护板安装于绝缘块下方，上护板安装于绝缘块的上方；盖板放置于上管卡上，上管卡压在二次母线上方；下管卡顶在二次母线下方；不锈钢螺栓穿入盖板，从下护板穿出，使用螺母紧固；不锈钢螺栓穿入第二螺栓孔，使用螺母紧固；进水端绝缘软管与进水孔连接，出水端绝缘软管出水孔连接。以上步骤，完成整体安装。
综上所述，与现有技术中的二次母线框架相比，本发明的用于固定二次母线的绝缘框架，在不锈钢框架上设置绝缘组件和固定二次母线的固定机构，从而确保绝缘框架的绝缘性能，极大的提升了二次母线与框架间的绝缘可靠性，最终消除因金属粉尘堆积造成绝缘失效的事故隐患；本发明的用于固定二次母线的绝缘框架，可用于冶金行业中交流电弧炉、钢包电弧炉等冶炼设备高压变压器二次母线的固定，减少因二次母线与框架间绝缘失效而引发的大电流起弧故障，具有一定的推广价值。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (10)
1.一种用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，包括用于承载固定二次母线框架上的各结构件的绝缘框架本体；
所述绝缘框架本体包括不锈钢框架、设于所述不锈钢框架上的绝缘组件和不锈钢配件；
所述不锈钢框架内部中空，用于通冷却水；
所述绝缘组件用于固定二次母线和确保二次母线和所述不锈钢框架之间的绝缘性能；
所述不锈钢配件用于强化所述绝缘组件的强度。
2.根据权利要求1所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所述不锈钢框架由不锈钢方钢焊接而成的C型结构件；
所述C型结构件的两端设有用于固定所述不锈钢框架的框架底座；
所述不锈钢框架上的两侧对称设置有进水孔和出水孔。
3.根据权利要求2所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所述C型结构件上设有贯穿所述C型结构件的第一螺纹孔；所述第一螺纹孔由内部设有螺纹的圆钢焊接在所述不锈钢框架上构成。
4.根据权利要求3所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所述绝缘组件包括浇注在所述不锈钢框架上的框架绝缘层、设于所述框架绝缘层上的绝缘块以及设于所述绝缘块上的管卡组件；
所述绝缘块上开设有与所述第一螺纹孔对应的第二螺纹孔；
所述管卡部件用于固定二次母线，该管卡部件包括下管卡和上管卡。
5.根据权利要求4所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所述框架绝缘层与所述绝缘块均采用玻璃纤维布与环氧树脂构成的固化材料。
6.根据权利要求4所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所述上管卡与所述下管卡上均设有用于安装管卡螺栓的管卡螺栓孔；所述管卡螺栓孔内浇注有绝缘材料；所述管卡螺栓上浇注有绝缘材料。
7.根据权利要求6所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所述绝缘材料采用环氧树脂。
8.根据权利要求4所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所不锈钢配件包括设于所述绝缘块上方的上护板、设于所述绝缘块下方的下护板以及设于所述管卡部件上方的盖板。
9.根据权利要求1所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所述用于固定二次母线的绝缘框架包括设于所述绝缘框架本体上的框架拉钩；
所述绝缘框架本体上设有用于连接所述框架拉钩的吊耳组件。
10.根据权利要求9所述的用于固定二次母线的绝缘框架，其特征在于，所述吊耳组件包括对称设于所述框架绝缘层上的吊点以及设于所述吊点上的吊耳。
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