CN204991172U - 一种新型的矩形铜母排 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的矩形铜母排，该矩形铜母排至少包含一段或一段以上沿长度方向延伸的空心段，该空心段的内腔中空，其长度≤矩形铜母排的长度；采用上述设置，由于导体的集肤效应，交变电流通过铜母排时，电流主要集中在铜母排表面流过，因此将位于矩形铜母排中心部分的材料进行去除，形成具有空心段的矩形铜母排，在保证具有空心段矩形铜母排与实心矩形铜母排外形尺寸不变的前提下，且满足该导体的通流要求，通过减少空心段的铜材使用量，使铜材的使用量减少30%-40%，最终使整体配电柜或开关柜的成本可降低20%以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于开关设备领域的导体，尤指一种为矩形铜母排导体的改进结构。
背景技术
如图1所示，当前在开关柜或配电柜广泛采用的是矩形实心铜母排1a作为导体，该种类型的铜母排在配电柜中使用量巨大，由于铜成本较高，一般情况，铜母排占据柜体总成本的20%—40%，为了降低配电柜的整体制造成本，提高产品的竞争力，本实用新型发明人经过深入研究和测试，遂有本案产生。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种新型的矩形铜母排，该新型矩形铜母排在满足原有实心矩形铜母排所具有的温升测试、动热稳定测试及机械强度测试，又能大大节省铜材的使用量，从而大大降低新型的矩形铜母排的制造成本。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种新型的矩形铜母排，其横截面的外部轮廓线由上下两个直线段及左右两侧的弧线段构成，该矩形铜母排至少包含一段或一段以上沿长度方向延伸的空心段，该空心段的内腔中空，，其长度≤矩形铜母排的长度。
进一步，所述的矩形铜母排的空心段的中心线与矩形铜母排的中心线相互重叠。
进一步，所述的矩形铜母排上、下的壁厚相互对称，其左、右的壁厚也相互对称。
进一步，所述的矩形铜母排的空心段中空内腔的高度≥3mm。
进一步，所述的矩形铜母排的外廓宽度为80mm—120mm，其外廓厚度尺寸为6mm-25mm。
进一步，当所述的矩形铜母排的空心段横截面的壁厚相等，所述的矩形铜母排的空心段壁厚≥1.5mm。
进一步，当所述的矩形铜母排的空心段横截面左右两侧弧度段的壁厚＞上下两侧直线段的壁厚，所述的矩形铜母排的空心段上下两侧壁厚≥1.5mm，左右两侧弧度段的壁厚≥3mm。
进一步，所述的矩形铜母排的空心段的内腔中预设一绝缘导热支撑件。
采用上述方案后，矩形铜母排设置有空心段，根据集肤效应，交变电流通过铜母排时，电流主要集中在铜母排表面流过，即，当导体有交变电流流过时，根据楞次定律会在导线内部产生涡流,并与导体中心电流方向相反，由于导体中心较导线表面的磁力大，在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。这样作用的结果，电流在表面流动，中心部位有相当部分没有电流流过或电流流过不明显，因此本实用新型将位于矩形铜母排中心部分的材料进行去除，形成具有空心段的矩形铜母排，在保证具有空心段矩形铜母排与原有常用规格实心矩形铜母排外形尺寸不变的前提下，且满足该导体的通流要求，通过减少空心段的铜材使用量，使铜材的使用量减少30%-40%，最终使整体配电柜或开关柜的成本可降低20%以上。
附图说明
图1是习用的矩形铜母排的轴测图；
图2-1是本实用新型的矩形铜母排全部具有空心段的轴测图；
图2-2是本实用新型图2-1的A-A的半剖图；
图3-1是本实用新型的矩形铜母排部分具有空心段的轴测图；
图3-2是本实用新型图3-1的B-B的半剖图；
图4是本实用新型的矩形铜母排空心段等壁厚的横截面图；
图5是本实用新型的矩形铜母排空心段不等壁厚的横截面图；
图6是本实用新型带有绝缘导热支撑件的矩形铜母排的轴测图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作详细说明。
如图2所示，该矩形铜母排1横截面的外部轮廓线由上下两个直线段11及左右两侧的弧线段12构成，该矩形铜母排1至少包含一段或一段以上沿长度方向延伸的空心段2，该空心段2的内腔中空，其长度≤矩形铜母排的长度，即矩形铜母排1可部分为实心段3，部分为空心段2（如图3-2所示）；或者全部为空心段2（如图2-2所示），该实心段3的设计主要是为增强该部分的机械强度，如矩形铜母排1在配电柜或开关柜内进行布线时，存在折弯部，实心段3可提高矩形铜母排在折弯部的机械强度；亦或可在矩形铜母排1的空心段2的内腔中预设一绝缘导热支撑件4（如图6所示），如氧化铝陶瓷等基材，一来可提高矩形铜母排的整体机械强度，二来可通过绝缘导热支撑件将导体上的热量迅速向外扩散，降低矩形铜母排1的热量。当然，该矩形铜母排可在折弯部分或者螺栓搭接处设计相应垫块，以便于折弯或者搭接可靠。
如图2-2、图3-2所示，该矩形铜母排空心段2的中心线与矩形铜母排1的中心线相互重叠,使矩形铜母排上、下的壁厚相互对称，其左、右的壁厚也相互对称，设计及工艺相对简单，需要说明的是，矩形铜母排的空心段中空内腔的高度H1优选≥3mm，因为一旦中空内腔的高度＜3mm，加工难度大，成本高。
目前常用于中压配电柜内的实心矩形铜母排的标准规格为：外廓宽度80mm-125mm，外廓厚度H2为6-25mm,在不改变上述造型尺寸的前提下，将该矩形铜母排沿其长度方向均设有空心段，以下面两个不同实施例来进行说明：
实施例1：
当空心段横截面的壁厚T1相等，如图4所示，该空心段的壁厚优选1.5mm≤T1≤4mm，以T1=3mm，通过载荷电流大小1250A电流的温升试验。
实施例2:
当空心段横截面的壁厚不相等，其左右两侧弧度段的壁厚T2＞上下两侧直线段的壁厚T3，如图5所示，该弧度段的壁厚T2优选为3-10mm，该直线段的壁厚T3优选为1.5mm-4mm，以T2=9mm，T3=3mm，不仅通过载荷电流大小1250A电流的温升试验，同时通过载荷电流大小1250AX1.1倍电流的温升试验，与实施例1相比，实施例2在增加两侧弧度段的壁厚，大大提高了该矩形铜母排在电流导通时温升测试。
综上所述，通过上述测试，证明针对矩形铜母排设置空心段，同等条件下空心(T1=3mm)等壁铜母排仅通过1250X1倍温升要求，不等壁空心(T2=9mm,T3=3mm)铜母排通过1250AX1.1倍温升要求，性能总体优于等壁空心矩形铜母排，且可取代现有同等规格的实心矩形铜母排。
总之，上述实施例和图示并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化和修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (10)
1.一种新型的矩形铜母排，其横截面的外部轮廓线由上下两个直线段及左右两侧的弧线段构成，其特征在于：该矩形铜母排至少包含一段或一段以上沿长度方向延伸的空心段，该空心段的内腔中空，其长度≤矩形铜母排的长度。
2.如权利要求1所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排的空心段的中心线与矩形铜母排的中心线相互重叠。
3.如权利要求2所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排上、下的壁厚相互对称，其左、右的壁厚也相互对称。
4.如权利要求1所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排的空心段中空内腔的高度≥3mm。
5.如权利要求1所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排的外廓宽度为80mm—120mm，其外廓厚度尺寸为6mm-25mm。
6.如权利要求1所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排的空心段横截面的壁厚相等。
7.如权利要求6所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排的空心段壁厚≥1.5mm。
8.如权利要求1所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排的空心段横截面左右两侧弧度段的壁厚＞上下两侧直线段的壁厚。
9.如权利要求8所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排的空心段上下两侧壁厚≥1.5mm，左右两侧弧度段的壁厚≥3mm。
10.如权利要求1所述的新型的矩形铜母排，其特征在于：所述的矩形铜母排的空心段的内腔中预设一绝缘导热支撑件。
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