CN211126473U - 主母排和包括这样的主母排的环网柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于环网柜的主母排，环网柜的内部隔室之间或者多个环网柜之间通过所述主母排进行电连接。所述主母排包括：多个相铜排，每个相铜排对应于供电网中的一个相；多个扩展套管，每个扩展套管连接到对应的相铜排，扩展套管布置在环网柜的隔板或者柜体外壳上；多个静触头，每个静触头连接到对应的相铜排。多个相铜排至少包括：一个或多个第一相铜排，以及一个或多个第二相铜排。第一相铜排不同于第二相铜排，并且第二相铜排中的至少一个与第一相铜排中的至少一个的朝向彼此相对。本实用新型还涉及一种包括这样的套管组件的高压开关柜。

Description

主母排和包括这样的主母排的环网柜

技术领域

本实用新型涉及一种主母排，该主母排特别地用于环网柜。所述主母排能够提高电场分布的均匀性，从而提高环网柜的耐受电压，诸如工频耐受电压、雷电冲击耐受电压等。此外，所述主母排还通过结构设计提高了散热水平，降低了温升。本实用新型还涉及包括这样的主母排的环网柜。

背景技术

为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称为环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等配电系统中，其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制，并配有高压熔断器保护。该系统通常采用环形网供电，所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。环网柜将一组高压开关设备装在铜板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。

环网柜通常具有多个内部隔室，例如典型地设置有断路器室、母线隔室、电缆隔室、继电器仪表隔室等。各隔室之间由分隔板分隔。环网柜的内部隔室之间或者多个环网柜之间通过主母排进行电连接。根据不同需求，主母排可具有在一侧进行连接的单扩展主母排和在两侧进行连接的双扩展主母排。通常地，主母排包括分别对应于供电网的每一个相的多个相铜排，例如三相供电的三个相铜排。一般来说，这些相铜排是完全相同的，并且在主母排中布置的姿态朝向也是完全相同的。

绝缘试验是电气产品中最重要的试验。例如，在24kV电压等级的绝缘试验中，环网柜需要承受65kV的工频电压和125kV的雷电冲击电压。但是，由于结构和体积限制，主母排的相铜排之间的间距较小。同时，现有的主母排结构复杂，导致电场均匀性差，使得电场在局部区域集中。因此，主母排的电压耐受能力下降，进而使得环网柜的整体耐受电压下降。现有的24kV环网柜通常只能承受50kV的工频电压和115kV的雷电冲击电压，从而无法通过24kV电压等级的绝缘试验。因此，如何改进主母排的结构，提高主母排的电场均匀性是本领域亟需解决的技术问题。

此外，温升试验是电气产品中一个重要的试验，也是一个重要的指标。零部件温升过高会使材料的物理、化学性能起变化，机械性能和电气性能下降，最后导致电气产品工作故障，甚至造成严重事故。因此，对于环网柜中各部件的温升值有严格的规定。环网柜内部进行电连接的主母排是主要的发热和高温部件。因此，本领域也需要能够有效降低温升的主母排。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种主母排，该主母排具有优化的结构布局，能够提高电场均匀性，使得装配主母排的环网柜可以通过24KV电压等级的绝缘试验等。同时，该主母排还具有改进的散热能力，降低温升。

所述目的是通过根据本实用新型的一个实施例的主母排实现的，所述主母排布置在环网柜的内部隔室之间的分隔板上或者布置在环网柜的柜体外壳上，用于同一环网柜的内部隔室之间或不同环网柜之间的电连接。主母排包括：多个相铜排，每个相铜排对应于供电网中的一个相；多个扩展套管，每个扩展套管连接到对应的相铜排，所述扩展套管布置在环网柜的隔板或者柜体外壳上；多个静触头，每个静触头连接到对应的相铜排。多个相铜排至少包括：一个或多个第一相铜排，以及一个或多个第二相铜排。第一相铜排不同于第二相铜排，并且第二相铜排中的至少一个与第一相铜排中的至少一个的朝向彼此相对。可选地，多个相铜排包括一个第二相铜排和相邻地布置的两个第一相铜排，两个第一相铜排具有相同的朝向，而第二相铜排的朝向与第一相铜排的朝向彼此相对。

根据本实用新型的一个优选实施例，相铜排可以包括用于连接扩展套管的套管连接部和用于连接静触头的静触头连接部，以及连接套管连接部和静触头连接部的折弯部。套管连接部和静触头连接部互相垂直，使得相铜排具有大致L形的轮廓。一般地，相铜排的尺寸过小，不能满足折弯机的翻边长度。为了便于对相铜排进行折弯，静触头连接部进行了延长以保证零件能够加工成型。这样，静触头连接部的长度大于套管连接部的长度。

根据本实用新型的一个优选实施例，为了提高相铜排附近的电场分布均匀性，避免出现电场的局部集中，所述折弯部被修圆，并且所述相铜排的轮廓被倒圆，从而消除相铜排的轮廓上的尖锐边缘。因此，主母排具备良好的介电耐受能力，能够提高环网柜的耐受电压。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述套管连接部上设置有用于连接扩展套管的套管连接孔，穿过套管连接孔的套管螺栓将相铜排压靠到扩展套管，以实现二者之间的电气连接。类似地，静触头连接部上设置有静触头连接孔，穿过静触头连接孔的静触头螺栓将相铜排与静触头压靠到一起，从而实现二者之间的电气连接。优选地，为了便于避免混淆第一相铜排和第二相铜排，所述第一相铜排的套管连接孔和/或静触头连接孔的形状是从长腰孔形状和圆孔形状中选出的一种，并且所述第二相铜排的套管连接孔和/或静触头连接孔的形状是从长腰孔形状和圆孔形状中选出的另一种。例如，可以将第一相铜排的套管连接孔和静触头连接孔以及第二相铜排的套管连接孔设计为长腰孔，而将第二相铜排的套管连接孔设计为圆孔，从而可以方便地区分所述第一相铜排和第二相铜排。

根据本实用新型的一个优选实施例，相铜排还可以在静触头连接部处设置散热槽。散热槽从触头连接孔沿纵向方向延伸到静触头连接部的边缘，并且在宽度方向上贯穿所述相铜排。散热槽可以从两方面降低主母排的温升。一方面，散热槽增加了相铜排的表面积，即增加了相铜排的散热面积，从而增加了相铜排的散热能力。另一方面，散热槽在静触头连接部处削弱了相铜排的强度。这样，在静触头螺栓将相铜排与静触头压靠到一起时，相铜排与静触头之间的接触点增多，从而降低了二者之间的接触电阻，使得电流流过时产生的热量变少。

本实用新型还涉及一种环网柜，其包括如上所述的主母排。

附图说明

在下文中，本实用新型以举例的方式并参照附图进行更详细的说明，其中

图1是根据本实用新型的一个实施例的环网柜的主母排的透视示意图。

图2A和图2B分别示出了图1所示的主母排中的第一相铜排和第二相铜排。

在所有附图中，相同或相似的部件用相同的编号指示。

具体实施方式

为了使本实用新型的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图对本实用新型的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

除非另作定义，本文使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内普通技术人员所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同物，而不排除其他元件或者物件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的环网柜的主母排10。图2A和图2B具体地示出了主母排10的第一相铜排2a和第二相铜排2c。为了清晰起见，环网柜中与理解本实用新型的技术方案无关的多个部件已被省略。

如图1所示，主母排10布置隔板1上，所述隔板1是环网柜的内部隔室之间的分隔板或者是环网柜的柜体外壳。在图1所示的实施例中，主母排10仅布置在右侧的隔板1上。也就是说，所述主母排10是单扩展型主母排，即环网柜的内部隔室仅在一侧与其他内部隔室电连接，或者环网柜仅在一侧与其他环网柜电连接。本领域技术人员能够理解的是，也可以在左侧和右侧的隔板上都布置主母排，从而获得双扩展型主母排，而不背离本实用新型的权利要求所限定的范围。

具体地，在图1所示的实施例中，主母排10包括三个相铜排2，每个相铜排2分别与一个扩展套管3和一个静触头4相搭接，并通过紧固螺栓固定。三个相铜排2分别对应三相高压电力电缆中的每一相。应理解的是，根据不同的使用场景，相铜排2的数量以及其对应的扩展套管3和静触头4的数量可以是不同的。扩展套管3固定在隔板1上并可穿过隔板1与环网柜的其他内部隔室或其他环网柜电气连接，而静触头4连接到内部隔室内的其他电气部件，例如开关等。主母排10由此实现了环网柜的内部隔室之间或不同环网柜之间的电气连接。

与本领域的现有技术所不同的是，在图1所示的实施例中，主母排10的三个相铜排2并不是完全相同的，且其布置的朝向也不完全相同。具体地，主母排10包括两个第一相铜排2a、2b和一个第二相铜排2c，两个第一相铜排2a、2b相邻地布置，而第二相铜排2c位于一侧。可选地，所述三个相铜排2也可以具有其他布置，例如，第二相铜排2c位于中间，而两个第一相铜排2a、2b位于两侧。如图所示，两个第一相铜排2a、2b的朝向相同，而第二相铜排2c的朝向与两个第一相铜排2a、2b的朝向相对。可以设想的是，也可以设置为第二相铜排2c和第一相铜排2b的朝向相同，而第一相铜排2a的朝向与其相对。本实用新型的发明人通过电场模拟分析和实验发现，通过相铜排2的这样的布置，主母排10的电场的均匀性得到改善，并且电场强度的数值也小于现有技术的方案。因此，主母排10具备良好的介电耐受能力，能够提高环网柜的耐受电压。

如在图2A和图2B中更加详细地示出的，相铜排2具有大致L形的形状。具体地，相铜排2包括大体上垂直延伸的套管连接部21和静触头连接部22，以及连接二者的折弯部23。在该实施例中，第一相铜排2a、2b和第二相铜排2c的朝向彼此相对指的是静触头连接部22的延伸方向相反。本领域技术人员能够理解的是，相铜排也可以具有不同的形状，相铜排的朝向相对也可以具有不同的含义，而不背离本实用新型的权利要求所限定的范围。

此外，折弯部23被修圆，同时相铜排2的其他轮廓也都被倒圆，从而消除相铜排2的轮廓上的尖锐边缘。因此，在根据本实用新型的相铜排2上没有电场集中的部分，进一步提高了主母排10的介电耐受能力。

在图2A和图2B所示的实施例中，为了保证折弯机能够对相铜排2进行折弯，相铜排2的静触头连接部22进行了延长。这样，静触头连接部22的长度大于套管连接部21的长度。本领域技术人员能够理解的是，也可以对套管连接部21进行延长。

套管连接部21上设置有套管连接孔24。套管螺栓穿过该套管连接孔24将套管连接部21压靠到扩展套管3，以将相铜排2固定到扩展套管3，并保证二者之间的电气连接。同样地，静触头连接部上设置有静触头连接孔25。静触头螺栓穿过该静触头连接孔25将相铜排2与静触头4压靠到一起，从而实现二者之间的电气连接。

由于第一相铜排2a、2b和第二相铜排2c的构造基本相同，为了便于区分，可以将二者的套管连接孔24或静触头连接孔25设计为不同的形状。在图2A和图2B所示的实施例中，第一相铜排2a、2b的套管连接孔24和静触头连接孔25都是长腰孔，而第二相铜排2c的静触头连接孔25是长腰孔，但第二相铜排2c的套管连接孔24是圆孔。这样，可以实现相铜排的防呆设计。可以设想的是，套管连接孔24和静触头连接孔25也可以具有满足本实用新型要求的其他形状。

在图2A和图2B所示的实施例中，相铜排2还在静触头连接部22处设置散热槽26。该散热槽26从静触头连接孔25沿静触头连接部22的纵向方向延伸到静触头连接部22的边缘，并且在宽度方向上贯穿相铜排2。如上所述，散热槽26在一方面增加了相铜排2的散热面积，在另一方面降低了相铜排2与静触头4之间的接触电阻。通过热仿真分析和实验，本实用新型的发明人发现主母排10的温升值相对于本领域的现有技术可以降低1-4K。

相比于现有的设计，根据本实用新型的主母排具备良好的介电耐受能力，能够提高环网柜的耐受电压。在不对环网柜的其他部件进行调整的情况下，通过采用根据本实用新型的主母排，环网柜可以通过24KV电压等级的绝缘试验，即能够承受65KV的工频耐受电压,125kV的雷电冲击电压。

应当理解的是，上面描述的和在附图中示出的结构仅是本实用新型的示例，其可通过表现出用于获得所需最终结果的相同或相似功能的其他结构代替。另外，应当理解的是，上面描述的和附图所示的实施例应被视为仅组成本实用新型的非限制性示例，并且它可在专利权利要求的范围内以多种方式进行修改。

Claims (10)

1.一种用于环网柜的主母排，环网柜的内部隔室之间或者多个环网柜之间通过所述主母排进行电连接，所述主母排包括：

多个相铜排，每个相铜排对应于供电网中的一个相；

多个扩展套管，每个扩展套管连接到对应的相铜排，所述扩展套管布置在环网柜的隔板或者柜体外壳上；

多个静触头，每个静触头连接到对应的相铜排；

其特征在于，多个相铜排至少包括：一个或多个第一相铜排，以及一个或多个第二相铜排，其中，所述第一相铜排不同于第二相铜排，并且所述第二相铜排中的至少一个与第一相铜排中的至少一个的朝向彼此相对。

2.根据权利要求1所述的主母排，其特征在于，所述相铜排包括套管连接部和静触头连接部，以及连接套管连接部和静触头连接部的折弯部，所述套管连接部和静触头连接部互相垂直，使得相铜排具有L形轮廓。

3.根据权利要求2所述的主母排，其特征在于，所述静触头连接部的长度与套管连接部的长度不相等。

4.根据权利要求3所述的主母排，其特征在于，所述静触头连接部的长度大于所述套管连接部的长度。

5.根据权利要求2所述的主母排，其特征在于，所述折弯部被修圆，并且所述相铜排的轮廓被倒圆，以消除相铜排的轮廓上的尖锐边缘。

6.根据权利要求2所述的主母排，其特征在于，所述套管连接部上设置有套管连接孔，所述静触头连接部上设置有静触头连接孔，所述相铜排由穿过套管连接孔的套管螺栓连接到扩展套管，并且所述相铜排由穿过静触头连接孔的静触头螺栓连接到扩展套管。

7.根据权利要求6所述的主母排，其特征在于，所述第一相铜排的套管连接孔和/或静触头连接孔的形状是从长腰孔形状和圆孔形状中选出的一种，并且所述第二相铜排的套管连接孔和/或静触头连接孔的形状是从长腰孔形状和圆孔形状中选出的另一种。

8.根据权利要求6所述的主母排，其特征在于，所述相铜排还可以在静触头连接部处设置散热槽，该散热槽从所述静触头连接孔沿所述静触头连接部的纵向方向延伸到所述静触头连接部的边缘，并且在宽度方向上贯穿所述相铜排。

9.根据权利要求1所述的主母排，其特征在于，多个相铜排包括两个第一相铜排和一个第二相铜排，其中，两个第一相铜排相邻地布置。

10.一种环网柜，其特征在于，该环网柜包括根据权利要求1至9中的任一项所述的主母排。

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