CN202737126U - 固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线 - Google Patents

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王建新
杨金飞
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LANGFANG FANYOO XINHE ELECTRIC CO Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线，其包括：铜管、2个端头、内屏蔽层、绝缘层和外屏蔽层，其中，2个端头的结构相同，分别设置在铜管的两端，铜管的壁厚介于4-5mm之间；内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层从里向外依次包裹在铜管的外侧。

Description

固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线
技术领域
本实用新型涉及电气领域，具体而言，涉及一种固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线。
背景技术
由于环网供电方式的安全、可靠，所以，在城乡的配电设备中，环网柜的使用越来也广泛；目前，应用最多的环网柜为SF6气体绝缘的环网柜，其母线及开关封闭在充有SF6气体的箱体内，由于SF6气体具有优良的灭电弧的能力，能够熄灭开关在关、合过程中所产生的电弧，而且，价格便宜，所以，这种环网柜在国内获得了大量的应用。这种环网柜在报废时会产生SF6气体，SF6作为一种温室气体，随着全球气候的变暖，人类的环保意识也日益加深，对一些温室气体的排放要求也越来越严格，SF6也同样受到了人们的关注。所以，国家电网公司提出发展固体绝缘环网柜，固体绝缘环网柜就是用固体绝缘材料将母线、开关等封闭起来，再根据电气接线图将各个部分进行连接，不再使用SF6气体。传统的SF6环网柜所用的母线全部为矩形母线，用SF6气体进行绝缘；固体绝缘环网柜要求母线用固体绝缘材料进行绝缘，而且与母线支撑一起绝缘密封，所用的母线支撑大多为外锥形套管，需要使用十字接头或丁字接头进行连接，相与相之间的距离比较小，所以，要求母线及接头的外表面为屏蔽型的（外表面为半导电材料制成），由于圆形与圆形接触的密封效果要明显优于矩形等其他形状，所以，目前市场上的固体绝缘环网柜中使用的母线全部采用圆铜棒为导体，在上面用硅橡胶绝缘，在最外面做半导电屏蔽，连接处制成矩形，采用螺栓连接，实现电气的牢固接触。
目前这种母线主要有以下两点不足：
（1）矩形的宽度及厚度受到所用圆棒的直径大小的制约，在电气连接处，在满足一定的温升的情况下，需要的接触面积要远大于铜棒自身的截面积，所以，就需要直径更大的铜棒来制作，浪费了铜材。
（2）圆棒两端处的矩形截面，大多为锻造生产的，如果母线的长度发生变化，就需要重新制作模具，增大了产品的制造费用。而固体绝缘环网柜内，由于空间及性能的要求，各个部分的母线长度大多是不同的，如果采用这种母线会增加固体绝缘环网柜的成本。
以上两种不足，在一定程度上限制了固体绝缘环网柜的推广及应用，特别是对于额定电流为1250A的产品来说，如果采用圆棒母线（直径32mm），所制作的矩形连接处的宽度为50mm，厚度为15mm，截面积为750mm2，减去中间螺孔的面积200mm2，有效接触的截面积为550mm2，电流密度为2.27A/mm2，母线连接处的温升会超过标准要求，如果采用更大直径的铜棒，例如直径为42mm的铜棒，产品的成本会增加很多，造成较大的浪费。
实用新型内容
本实用新型提供一种固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线，端头可以作为一个标准化的产品，当母线的长度发生变化时，只需要改变铜管的长度即可，这样，能够满足环网柜内不同长度的母线的需要，而不需要重新制作模具，从而降低生产成本。
为达到上述目的，本实用新型提供了一种固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线，其包括：铜管、2个端头、内屏蔽层、绝缘层和外屏蔽层，其中
2个端头的结构相同，分别设置在铜管的两端，铜管的壁厚介于4-5mm之间；
内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层从里向外依次包裹在铜管的外侧。
进一步地，内屏蔽层为半导电硅胶，绝缘层为绝缘硅胶，外屏蔽层为半导电硅胶。
进一步地，端头的一端为台阶的圆柱形，与铜管的一端相连接，端头的另一端为矩形，并具有椭圆孔，螺栓穿过椭圆孔与电器设备的接线端子或主母线连接。
在上述实施例中，采用铜管作为导体，在两端分别连接端头，然后在外面包裹半导电硅胶进行屏蔽处理，改善端子与铜管的连接处及铜管的电场分布，再用绝缘硅胶制作成绝缘层，在绝缘胶外面用半导电橡胶制作外屏蔽层，接地后，外表面电位为零。当母线的长度发生变化时，只需要改变铜管的长度即可，端头可以作为一个标准化的产品，这样，能够满足环网柜内不同长度的母线的需要，而不需要重新制作模具，从而降低生产成本。同时，本实施例还可以节省铜材，进一步降低成本，而传统技术采用铜棒连接，比较浪费，成本较高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例的固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线的结构示意图；
图2为图1实施例的固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线的俯视图；
图3为本实用新型另一实施例的固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线的结构示意图；
图4为图1实施例的第一端头的主视图；
图5为图1实施例的第一端头的俯视图；
图6为图1实施例的铜管的主视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型一实施例的固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线的结构示意图；图2为图1实施例的固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线的俯视图；如图所示，该固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线包括：铜管2、2个端头1、第二端头、内屏蔽层3、绝缘层4和外屏蔽层5，其中
2个端头1的结构相同，分别设置在铜管2的两端，铜管2的壁厚介于4-5mm之间；
内屏蔽层3、绝缘层4、外屏蔽层5从里向外依次包裹在铜管2的外侧。
在上述实施例中，采用铜管作为导体，在两端分别连接端头，然后在外面包裹半导电硅胶进行屏蔽处理，改善端子与铜管的连接处及铜管的电场分布，再用绝缘硅胶制作成绝缘层，在绝缘胶外面用半导电橡胶制作外屏蔽层，接地后，外表面电位为零。当母线的长度发生变化时，只需要改变铜管的长度即可，端头可以作为一个标准化的产品，这样，能够满足环网柜内不同长度的母线的需要，而不需要重新制作模具，从而降低生产成本。同时，本实施例还可以节省铜材，进一步降低成本，而传统技术采用铜棒连接，比较浪费，成本较高。
例如，内屏蔽层为半导电硅胶，绝缘层为绝缘硅胶，外屏蔽层为半导电硅胶。
具体实施时，根据电流大小选择合适的铜管（尽量选择标准的圆铜管），铜管的壁厚一般在4-5mm之间，使端头与铜管容易连接；端头采用锻造工艺生产，为了确保连接处具有低的温升及安全的电流密度，可以通过改变端头的宽度和厚度进行实现。
图3为本实用新型另一实施例的固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线的结构示意图；当单元柜与单元柜进行连接时（如进线柜与馈线柜的连接等），需要将每相的两段母线连接在一起，为了保持连接后与母线和套管连接的十字接头与丁字接头的高度一致，这时，需要两端的端头一个为同向，一个为异向（如图3所示），只需要在进行端头与铜管的连接时，将端头的平面反方向即可，无需再重新制作端头。
图4为图1实施例的第一端头的主视图；图5为图1实施例的第一端头的俯视图；图6为图1实施例的铜管的主视图。如图所示，端头的一端为台阶的圆柱形，与铜管的一端相连接，直径D1比铜管的直径d1大0.05mm，用于与铜管的连接，实现电流的传递，伸入铜管部分的长度在60mm左右，直径D2与铜管的外径d2相同，端面与铜管的端面接触；端头的另一端为矩形，H和b分别为矩形的宽度和厚度，上面开有椭圆的孔，用于穿过螺栓，实现与其他部分的紧固，椭圆孔的数量及大小可以根据电流及连接的需要进行设计，端头这一端的具体形状也可以根据实际需要进行设计。
在具体制作过程中，端头与铜管连接时，先固定铜管的一端，利用特制夹具夹紧端头，采用手动操作的液压机构，将端头压入铜管中，并确保速度不要过块，端头的端面与铜管的端面完全接触时停止；装入另一端的端头时，先使两个端头处于同一个水平面上，中心一定要对正，然后，用专用的夹具夹紧端头，在铜管中心也要采取固定措施，防止两个端头的中心错位，均匀缓慢的操作液压机构，使端头旋入铜管中，当端头的端平面与铜管的端平面完全接触时，停止操作。最后，在根据具体要求在端头上打孔。制作完成后，用直流电阻测试仪测试端头与铜管的接触电阻，电阻在1-2μΩ的为合格。
端头与铜管连接完成后，将两端有端头的铜管放入模具中，进行半导电橡胶的硫化处理，在铜管外面包裹半导电硅橡胶，做成内屏蔽层，进行屏蔽处理；将做好内屏蔽层的产品放入模具中，进行绝缘橡胶的注胶硫化处理，在内屏蔽外面制作绝缘层，具体绝缘厚度根据电压等级及绝缘硅胶的耐电压强度进行确定；将包有绝缘层的产品放入模具中，进行半导电橡胶的硫化处理，在绝缘外面进行屏蔽处理，采用半导电硅橡胶，确保电位为零，上面设有接地孔，安装地线实现接地。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线，其特征在于，包括：铜管、2个端头、内屏蔽层、绝缘层和外屏蔽层，其中
所述2个端头的结构相同，分别设置在所述铜管的两端，所述铜管的壁厚介于4-5mm之间；
所述内屏蔽层、所述绝缘层、所述外屏蔽层从里向外依次包裹在所述铜管的外侧。
2.根据权利要求1所述的固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线，其特征在于，所述内屏蔽层为半导电硅胶，所述绝缘层为绝缘硅胶，所述外屏蔽层为半导电硅胶。
3.根据权利要求1所述的固体绝缘环网柜屏蔽型铜管母线，其特征在于，所述端头的一端为台阶的圆柱形，与所述铜管的一端相连接，所述端头的另一端为矩形，并具有椭圆孔，螺栓穿过所述椭圆孔与电器设备的接线端子或主母线连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105896117A (zh) * 2016-06-05 2016-08-24 镇江立昌智能装备有限公司 铜管母线

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