CN201773637U - 复合绝缘管形母线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及复合绝缘管形母线，采用电容均压原理设计。其由中心层管型导体(1)、中心层管型导体(1)的外面依次是聚四氟乙烯薄膜第一主绝缘层(2)铝箔或铜箔屏蔽层(3)、第二主绝缘层(22)和热缩管外绝缘保护套层(4)组成。所述的母线载流量大；允许应力大、机械强度高；集肤效应低、功率损耗小；散热性能好；电气绝缘性能强；可在-250℃～+250℃中工作；抗电气震动能力强；不受环境干扰、可靠性高；母线架构简明、安装方便、维护工作量少；其外壳接地电位为零。用于发电厂发电机至变压器的引出线或变电所主变压器低压侧的10kV、35kV到高压配电装置之间的连线，可以做到大跨距及各种复杂场合铺设。

Description

复合绝缘管形母线

技术领域

本实用新型涉及复合绝缘管形母线。

背景技术

目前在城市中心地带建设变电所(尤其是220kV、110kV电压等级)对提高本地区的供电能力和可靠性是十分必要的。它在很大程度上满足了城市中心地区负荷快速增长及对供电可靠性的要求，也解决了从外部向城市中心地区供电需占用大量线路走廊的问题，保证和促进城市经济的快速和顺利发展。当前220kV、110kV城市变电所低压(直供用户)侧均采用10kV电压等级，随着主变容量的增大，变压器10kV低压测的额定电流不断加大。矩形母线无论在技术上和结构上都越来越难以满足母线发热和短路电动力的要求，由此引起附加损耗，集肤效应系数不断增大，造成载流能力的下降，电流分布的不均匀。尤其是单台主变容量超过180MVA及以上时，主变10kV出线侧不仅有母线桥本身的电动力问题、发热问题，还有母线桥支柱绝缘子、钢构架以及母线桥附近混凝土柱、基础内的钢筋在电磁场中感应涡流引起的发热问题。以上等等问题如何解决，显然用传统的矩形母线桥都无法从根本上克服。(参考文献：中国电力设计手册，中国水利出版社，2005年版，导体章。)

发明内容

为了解决已有技术存在的问题，本实用新型提供复合绝缘管形母线。复合绝缘管形母线在设计原理上采用电容均压原理。主绝缘层材料采用有机复合绝缘材料、外绝缘保护层采用热缩管材料。复合绝缘管形母线电气屏蔽具有：(a)使电场分布均匀，(b)控制电位和限制电场，(c)避免在绝缘表面产生局部放电，(d)传导泄露电流和充电电流，(e)对危险的接触电压进行防护等特性，故这种屏蔽绝缘管形母线使电场分布均匀，电气绝缘性能强。

本实用新型提供的复合绝缘管形母线由中心层管型导体1、中心层管型导体1的外面依次是聚四氟乙烯薄膜第一主绝缘层2、铝箔或铜箔屏蔽层3、第二主绝缘层22和热缩管外绝缘保护套层4组成。

复合绝缘管形母线的制作：主绝缘层2采用聚四氟乙烯薄膜带，在恒温恒湿无尘状态下把聚四氟乙烯薄膜带缠绕在中心层管型导体1上，形成聚四氟乙烯薄膜第一主绝缘层2；然后，在第一主绝缘层2的外面包覆铝箔或铜箔作为屏蔽层3；再在恒温恒湿无尘状态下把聚四氟乙烯薄膜带缠绕在屏蔽层3上形成第二主绝缘层22，再在第二主绝缘层22上套装热缩管外绝缘保护套层4。

在使用复合绝缘管形母线时，要把复合绝缘管形母线与接线端子连接，图2是复合绝缘管形母线与接线端子连接的示意图。图中的1代表接线端子，2代表第主绝缘层-铝箔或铜箔作为屏蔽层-第二主绝缘层-绝缘层保护层，3代表管型导体1。接线端子市场可以买到。

复合绝缘管形母线主要用于发电厂发电机至变压器的引出线或变电所主变压器低压侧(10kV、35kV)到高压配电装置之间的连线，是替代矩形母排、封闭母线、电缆等导体的更新换代产品。将其主变压器到10kV侧的矩形母线桥用复合绝缘管形母线替代。其应用示意图，如图3所示。

复合绝缘管形母线主要技术条件：

1、使用条件

1.1环境温度：-40～+40℃；

1.2海拔：不超过1000m；

2、额定值

2.1额定电压：10kV

2.2额定电流：3000A、4000A、5000A、6000A、7000A、8000A

2.3额定频率：50Hz

3、技术要求

3.1绝缘技术指标见表1。

额定电压，kV	额定工频耐受电压，kV	额定雷电冲击耐受电压，kV
			10	42	75
35	95	185

3.2局部放电水平见表2。

复合绝缘管形母线的局部放电水平应不高于表2中规定的值。

表2局部放电测量电压和允许放电水平

额定电压，kV	测量电压，kV	局部放电量，pC
			10	10	≤10
35	35	≤10

3.3介质损耗因数

在

和10kV电压下，产品的介质损耗因数应不大于0.004。

3.4额定短时热电流：25kA，3s。

3.5额定动稳定电流：63kA。

3.6温升限值

当复合绝缘管形母线电流为额定电流时，其最热点温升不应超过105摄氏度。

有益效果：(1)载流量大。复合绝缘管形母线的铜、铝管为空心导体，截面大，导体表面电流分布均匀，特别适合工作电流大的回路。

2、允许应力大、机械强度高。复合绝缘管形母线的允许应力为矩形母线的4倍，可承受的短路电流大，机械强度高，使得母线支撑跨距加大，可直接进入高压室与户内限流电抗器或10kV、35kV开关柜相连，减少相应的母线支撑点、母线金具以及土建构架基础。

3、集肤效应低、功率损耗小。母线是圆形空心导体，集肤效应系数随管径Dp.增大(管壁厚度保持不变)而趋向于1，使得导体载流特性更好。

4、散热性能好。管形母线为空心导体，母线内径风道能自然形成热空气对流(室内和室外的气压差，能自然形成热空气对流)，散热条件好，温升低。

5、电气绝缘性能强。复合绝缘管形母线采用单相屏蔽密封复合绝缘方式，外壳接地电位为零，由于电气屏蔽具有：(a)使电场分布均匀，(b)控制电位和限制电场，(c)避免在绝缘表面产生局部放电，(d)传导泄露电流和充电电流，(e)对危险的接触电压进行防护等特性，故这种屏蔽绝缘管形母线使电场分布均匀，电气绝缘性能强。

6、绝缘安全系数高。复合绝缘管形母线主绝缘材料采用聚四氟乙烯，可在-250℃～+250℃中工作，有优良的电气性能和化学稳定性，介质损耗小，阻燃、耐老化、适用寿命长。

7、抗电气震动能力强。可以直接将母线固定在钢构架上或混凝土支架上，取消穿墙套管和支柱绝缘子，具有较强的抗震动能力。

8、不受环境干扰、可靠性高。母线的每相是封闭屏蔽绝缘，内部无凝露产生，且消除了外界潮气、灰尘以及外物所引起的接地和相间短路故障，运行具有高度的可靠性。

9、母线架构简明、布置清晰、安装方便、维护工作量少。复合绝缘管形母线由于表面的零性绝缘，其在安装和架设上可以做到简单明了，加之其强度可以做到较大的跨距，适用各种复杂场合铺设。

附图说明

图1是复合绝缘管形母线结构构成示意图。

图2是复合绝缘管形母线与接线端子连接的示意图。图中的1代表接线端子，2代表绝缘层-铝箔-绝缘层保护层，3代表管型导体1.

图3是复合绝缘管形母线用于发电厂发电机至变压器的引出线或变电所主变压器低压侧10kV、35kV到高压配电装置之间的连线示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型提供的复合绝缘管形母线，由中心层管型导体1、中心层管型导体1的外面依次是聚四氟乙烯薄膜第一主绝缘层2、铝箔或铜箔屏蔽层3、第二主绝缘层22和热缩管外绝缘保护套层4组成。

在使用复合绝缘管形母线时，要把复合绝缘管形母线与接线端子连接，图2是复合绝缘管形母线与接线端子连接的示意图。图中的1代表接线端子，2代表第主绝缘层-铝箔或铜箔作为屏蔽层-第二主绝缘层-绝缘层保护层，3代表管型导体1。接线端子市场可以买到。

复合绝缘管形母线主要用于发电厂发电机至变压器的引出线或变电所主变压器低压侧(10kV、35kV)到高压配电装置之间的连线，是替代矩形母排、封闭母线、电缆等导体的更新换代产品。将其主变压器到10kV侧的矩形母线桥用复合绝缘管形母线替代。其应用示意图，如图3所示。

解决好密封问题。由于该产品的主绝缘介质为聚四氟乙烯材料、外绝缘保护材料为热缩材料，要做好复合绝缘管形母线的整体密封，使其内部无凝露产生，且消除了外界潮气、灰尘以及外物进入到产品本体。

复合绝缘管形母线主要技术条件：

1、使用条件

1.1环境温度：-40～+40℃；

1.2海拔：不超过1000m；

2、额定值

2.1额定电压：10kV，35kV。

2.2额定电流：3000A、4000A、5000A、6000A、7000A、8000A

2.3额定频率：50Hz

3、技术要求

3.1绝缘技术指标见表1。

额定电压，kV	额定工频耐受电压，kV	额定雷电冲击耐受电压，kV
			10	42	75
35	95	185

3.2局部放电水平见表2。

复合绝缘管形母线的局部放电水平应不高于表2中规定的值。

表2局部放电测量电压和允许放电水平

额定电压，kV	测量电压，kV	局部放电量，pC
			10	10	≤10
35	35	≤10

3.3介质损耗因数

在

和10kV电压下，产品的介质损耗因数应不大于0.004。

3.4额定短时热电流：25kA，3s。

3.5额定动稳定电流：63kA。

3.6温升限值

当复合绝缘管形母线电流为额定电流时，其最热点温升不应超过105摄氏度。

所述的复合绝缘管形母线具体规格及具体技术指标见表3。

表3

注意：表3中的管径(mm)栏中的为Φ60×6是管型导体的直径是60mm，管型导体的的厚度值是6mm。

具体使用时，复合绝缘管形母线的两端接有接线端子。接线端子可以在市场上买到。接线端子与复合绝缘管形母线的两端连接，见图2。图2中的1是接线端子2是绝缘层-铝箔层-绝缘层3是管形导体。

同类产品对比分析

以10kv，5000A复合绝缘管形母线为例，在实际运行方面与矩形母线、封闭母线、电缆进行比较如表4。

表4

	矩形母线	封闭母线	电缆	复合绝缘管形母线
					导体	铜、铝质矩形排状导体	矩形导体	铜、铝质圆导体	铜、铝质管形导体
绝缘材料	一般表面有一层热缩管或者绝缘漆	没有绝缘材料采用空气绝缘	有一层绝缘层、屏蔽层，	有绝缘层和屏蔽层，
					载流量	可以达到5000A	可以达到5000A	可以达到5000A	可以达到5000A
导体根数	TMY(120*10)-3/5292	1240×500-1	6	1/5000

穿墙方式	需要有穿墙套管	需要专门处理	一般不穿墙，经地下，走电缆沟	可以直接穿墙，不需要用穿墙套管
					支柱绝缘子	需要有绝缘子	需要绝缘子	不需要绝缘子，但需要很多桥架	不需要绝缘子
散热性	外面有热缩管和绝缘漆，散热性不好	因外部有箱体，散热性比矩形母排差。	主体密封，散热性能不好	空心导体，散热性能好
					适用性	不适用	适用	不适用	适用
安全性	安全性能比较差，雨雾天有放电现象，易相间短路	安全性高	安全性能一般	安全性能高
					外观	硬度不高，架子多，影响外观	外观漂亮	硬度不高，架子多，影响外观	硬度高，外观漂亮
经济性	价格低	价格高	价格稍高	价格适中

Claims (1)

1.复合绝缘管形母线，其特征在于，其由中心层管型导体(1)、其特征在于，其由中心层管型导体(1)、中心层管型导体(1)的外面依次是聚四氟乙烯薄膜第一主绝缘层(2)铝箔或铜箔屏蔽层(3)、第二主绝缘层(22)和热缩管外绝缘保护套层(4)组成。

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