CN204597413U - 固体绝缘型的离相金属封闭母线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种固体绝缘型的离相金属封闭母线，其利用绝缘树脂浇注离相金属封闭母线，缩短了相距及绝缘距离，加强了母线的整体强度，使其可以承受更高的短路电流的冲击；也减小了产品的整体尺寸，降低了材料消耗，使其易于安装和运输，并提升了装载率。其无需常规离相封闭母线的绝缘支持结构及辅助设备，具有结构简化、产品可靠性高、免维护的强大优势。其金属封闭式结构既起到机械保护的作用，使内部的树脂和导体免受损伤，同时也阻隔了大气、污染物、紫外线等，具备降低老化速率、延长使用寿命、提高防护等级的功能，并且又是磁场屏蔽结构，使母线周围钢构免受影响，保证了母线持久可靠的运行。

Description

固体绝缘型的离相金属封闭母线

技术领域

本实用新型涉及离相封闭母线领域，更具体来说涉及一种新型的固体绝缘型的离相金属封闭母线。

背景技术

离相金属封闭母线因具有载流量大、磁场屏蔽性能优异、可靠性高、安全稳定等突出特性，所以技术人员将之作为一种大功率输电设备而广泛应用于大中型火电、核电及水电工程项目中。

但是，由于离相金属封闭母线载流量大，通常为几千至几万安培，其所承受的动、热稳定性考验更为严峻。此外，相对庞大的体积，令其在应用时受到空间、地貌的严重制约，其本身的生产、安装也增加了难度和成本。以往的离相金属封闭母线的重要组成部分之一是其内部采用的导体支撑结构，该导体支撑结构包括支柱绝缘子、绝缘子底座、绝缘子底板、弹性块和紧固螺栓等，其繁复的结构增加了设计和制造难度，需要定期维护，同时也产生了安全隐患。此外，为了降低离相金属封闭母线在实际应用时的空间、地貌受限程度，降低其生产安装成本，目前急需解决的问题是实现离相金属封闭母线产品的小型化、免维护化、结构简易化，这一点对于供需双方来说都是迫切需要的。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种固体绝缘型的离相金属封闭母线，该离相金属封闭母线利用绝缘树脂浇注离相金属封闭母线，取代了普通离相封闭母线的气体和固体的混合绝缘，实现了离相金属封闭母线产品的小型化、可靠化、以及免维护化。

本实用新型的固体绝缘型的离相金属封闭母线，包括多段依次连接的结构材质相同的母线段，所述母线段包括金属外壳、位于金属外壳内部的母线导体以及填充于所述金属外壳和所述母线导体之间的绝缘树脂部，相邻的两个母线段分别为第一母线段和第二母线段，所述第一母线段包括：第一金属外壳，第一母线导体、第一绝缘树脂部，所述第二母线段包括：第二金属外壳，第二母线导体、第二绝缘树脂部，进一步的：

在所述第一金属外壳的端部和所述第二金属外壳的端部之间连接有外壳连接部；所述第一母线导体和所述第二母线导体之间通过导体连接部加以连接；在所述导体连接部和所述外壳连接部之间充满有绝缘树脂连接部，将所述第一绝缘树脂部和所述第二绝缘树脂部连接起来。

进一步的，所述外壳连接部包括连接段上壳体和连接段下壳体；所述连接段上壳体和所述连接段下壳体均为半圆形结构，所述连接段上壳体和所述连接段下壳体焊接组成外壳连接部。

进一步的，在所述连接段上壳体上设有浇口和冒口。

进一步的，所述绝缘树脂部采用真空浇注的方式填充于所述金属外壳与所述母线导体之间。

进一步的，所述绝缘树脂部的材质为环氧树脂。

进一步的，所述金属外壳、所述母线导体的材质均为铝材质。

进一步的，所述金属外壳与所述母线导体为同轴的管状结构。

本实用新型的有益效果在于：

(1)以环氧树脂固体绝缘取代常规离相封闭母线的气体(空气)和固体(各种绝缘材质的支柱型绝缘子、穿墙套管、盆式绝缘子等)的混合绝缘，大幅缩短了导体间的相距及导体与外壳间的绝缘距离(安全距离)，加强了母线的整体强度；也缩小了母线的尺寸，减小了产品的整体尺寸，减轻了重量，降低了铝材的消耗，使其易于安装和运输，提升了运输过程的装载率。

(2)绝缘树脂(环氧树脂)采用真空浇注工艺，最大程度减少绝缘缺陷，降低局放水平，提升绝缘可靠性。

(3)无需常规离相封闭母线的绝缘支持结构(绝缘子)及附件、防结露、电加热等辅助设备，简化了结构，提高了产品可靠性，基本可实现免维护。

(4)金属封闭式结构既是环氧树脂绝缘的铠装，起到机械保护的作用，使内部的树脂和导体免受损伤，同时也阻隔大气、污染物、紫外线等，降低老化速率，延长使用寿命，提高防护等级到IP68，又是磁场屏蔽结构，使母线周围钢构免受影响，保证了母线持久可靠的运行。

(5)金属外壳可靠接地，确保产品正常运行及短路状态下，外壳感应电压不超过24V，保障人身安全。且金属外壳采用全连式的结构，可以有效屏蔽导体产生的磁场，避免附近铁磁性金属结构发热，同时减小了短路时的电动力。

(6)本实用新型的固体绝缘型的离相金属封闭母线的承载能力较大，电流可达几千甚至几万安培。

附图说明

图1是本实用新型的母线剖面结构示意图。

图2为本实用新型的母线连接结构示意图。

附图标记：

母线导体1，第一母线导体1A，第二母线导体1B；

绝缘树脂部2，第一绝缘树脂部2A，第二绝缘树脂部2B；

金属外壳3，第一金属外壳3A，第二金属外壳3B；

绝缘树脂连接部4；连接段下壳体5；连接段上壳体6；浇口管7；冒口管8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的母线剖面结构示意图。本实用新型的固体绝缘型的离相金属封闭母线由多个母线段首尾相连而成，每一段的结构相同，如图1的母线剖面结构示意图所示，每一段的离相金属封闭母线由母线导体1、金属外壳3以及填充于母线导体1和金属外壳3之间的绝缘树脂部2(即固体绝缘型)构成。

具体而言，固体绝缘型的离相金属封闭母线包括多段依次连接的结构材质相同的母线段，所述母线段包括金属外壳3、位于金属外壳内部的母线导体1以及填充于所述金属外壳和所述母线导体之间的绝缘树脂部2，相邻的两个母线段分别为第一母线段和第二母线段，所述第一母线段包括：第一金属外壳3A，第一母线导体1A、第一绝缘树脂部2A，所述第二母线段包括：第二金属外壳3B，第二母线导体1B、第二绝缘树脂部2B，在所述第一金属外壳3A的端部和所述第二金属外壳3B的端部之间连接有外壳连接部；所述第一母线导体1A和所述第二母线导体1B之间通过导体连接部加以连接；在所述导体连接部和所述外壳连接部之间充满有绝缘树脂连接部4，将所述第一绝缘树脂部2A和所述第二绝缘树脂部2B连接起来。

作为母线导体1的材质可以为各种金属，优选为工业纯铜、工业纯铝或者特定型号的铝合金(如6061-T6铝板、6063-T6铝板、6068-T6铝板)。母线导体1的形状可以为各种结构，但优选为管型结构。作为金属外壳3的材质，可以为工业纯铝或特定型号的铝合金，优选与母线导体1的材质相同，其形状也优选为管型结构，并且优选与母线导体1为同轴结构。作为绝缘树脂部2的材质，优选为环氧树脂，而且优选该环氧树脂通过真空浇注的工艺填充于每一段的母线导体1和金属外壳3之间，而且在母线导体1和金属外壳3之间不留有任何空气间隙。导体和外壳之间全部由树脂填充，并且外壳也是完全密封的，这样保证了树脂、导体处于完全的密封状态，避免运行以后水汽、灰尘以及其它有害物质的进入，可以保证母线持久可靠的运行。

本实用新型优选环氧树脂或其混合料来形成绝缘树脂部2。绝缘树脂部2具有优异的导热性，而且其受冷受热时的线膨胀系数与母线导体1和封闭的金属外壳3这两者的线膨胀系数较为接近，保证了产品受到热胀冷缩时，绝缘树脂部2不会开裂变形，由此也不会对母线导体1和金属外壳3带来破坏力。其他可满足所要求性能的固体绝缘材料均可应用于本实用新型中。

另外，通过采用真空浇注方式来在母线导体1和金属外壳3之间填充环氧树脂，每段母线导体1和封闭的金属外壳3就由所填充的环氧树脂连接成同轴结构，其连接强度会很高，使得三者组合成一体来承受短路造成的电动力以及其他可能的外力，使得成品具有较强的机械特性。通过采用基于绝缘树脂部2的支撑结构来取代常规的支持绝缘子等相关配套设施，使得母线导体1和封闭的金属外壳3之间的连接既稳固又简便，可靠性高；同时，也省去了密封部件，免除母线内部受潮的顾虑，使产品在应用过程中无需配备用于电加热、防结露、微正压等的设备。

多个母线段通过如下的连接结构相连在一起，所述连接结构包括导体连接部、外壳连接部和绝缘树脂连接部；其中导体连接部将两段母线导体连接在在一起；外壳连接部将两段母线的金属外壳连接在一起；绝缘树脂连接部将两段母线的绝缘树脂部连接在一起，它们具体的实施方式举例如下。

母线段之间的连接通过如图2所示的母线连接结构来完成。在下面的论述中，将左侧的母线段称为第一母线段，将右侧的母线段称为第二母线段，其中，第一母线段包括第一母线导体1A、第一绝缘树脂部2A、第一金属外壳3A，第二母线段包括第二母线导体1B、第二绝缘树脂部2B、第二金属外壳3B。

为了便于完成母线段之间的连接，采用第一母线导体1A比第一金属外壳3A的端部突出一定距离的结构，同样第二母线导体1B比第二金属外壳3B的端部也突出一段距离的结构。

如图2所示，本实用新型组装的步骤如下：

步骤一、将第一母线导体1A和第二母线导体1B焊接在一起，将焊缝处打磨清理干净。

步骤二、将连接段下壳体5和连接段上壳体6焊接起来构成连接段外壳，在连接段上壳体6上分别设有浇口和冒口，浇口和冒口为螺纹孔，当然，浇口和冒口可以为一个或者若干个；本实用新型的连接段下壳体5和连接段上壳体6均为半圆筒形，构成的连接段外壳为圆筒结构；将连接段外壳的两端分别与第一金属外壳3A和第二金属外壳3B焊接形成一体(即外壳)，并将连接段下壳体5和连接段上壳体6之间的焊缝打磨清理干净以及将连接段外壳(由连接段下壳体5和连接段上壳体6组成)与第一金属外壳3A、第二金属外壳3B之间的焊缝打磨清理干净。

步骤三、将浇口管7与连接段上壳体6的浇口形成螺纹连接，将冒口管8与连接段上壳体6的冒口形成螺纹连接，本实用新型的浇口管7和冒口管8为下端带螺纹的金属管；浇注前将混合好的树脂料从浇口管7中加入，直至从冒口管8处冒出。

步骤四、待树脂料已基本定型，但尚未完全固化时，将浇口管7和冒口管8从连接段上壳体6上卸除。

步骤五、等树脂料完全固化后(即形成绝缘树脂连接部4)打磨浇口和冒口处，使之与连接段上壳体6的外表面形成圆滑过渡(即浇口和冒口与连接段上壳体6形成一体外壳)；

当然也可以将浇口和冒口处树脂打磨成完全凹陷在连接段上壳体6内，然后将圆形带螺纹金属片安装到连接段上壳体6的浇口和冒口处，与连接段上壳体6形成一体外壳。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种固体绝缘型的离相金属封闭母线，其包括多段依次连接的结构材质相同的母线段，所述母线段包括金属外壳、位于金属外壳内部的母线导体以及填充于所述金属外壳和所述母线导体之间的绝缘树脂部，相邻的两个母线段分别为第一母线段和第二母线段，所述第一母线段包括：第一金属外壳，第一母线导体、第一绝缘树脂部，所述第二母线段包括：第二金属外壳，第二母线导体、第二绝缘树脂部，其特征在于：

在所述第一金属外壳的端部和所述第二金属外壳的端部之间连接有外壳连接部；

所述第一母线导体和所述第二母线导体之间通过导体连接部加以连接；

在所述导体连接部和所述外壳连接部之间充满有绝缘树脂连接部，将所述第一绝缘树脂部和所述第二绝缘树脂部连接起来。

2.根据权利要求1所述的固体绝缘型的离相金属封闭母线，其特征在于：

所述外壳连接部包括连接段上壳体和连接段下壳体；

所述连接段上壳体和所述连接段下壳体均为半圆形结构，所述连接段上壳体和所述连接段下壳体焊接组成外壳连接部。

3.根据权利要求2所述的固体绝缘型的离相金属封闭母线，其特征在于：

在所述连接段上壳体上设有浇口和冒口。

4.根据权利要求1所述的固体绝缘型的离相金属封闭母线，其特征在于：

所述金属外壳与所述母线导体为同轴的管状结构。