一種密集型母線槽的製作方法
2023-09-16 06:46:05 1
本實用新型涉及電力工程技術領域，特別涉及一種密集型母線槽。
背景技術：
隨著中國電力工業的發展，越來越多的電力設施已得到廣泛使用。
電力設施主要分為發電設備和供電設備兩大類，發電設備主要指電站鍋爐、蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機、發電機、變壓器等等，供電設備主要是各種電壓等級的輸電線路、互感器、接觸器等等。其中，直接參與生產、變換、傳輸、分配和消耗電能的設備稱為電氣一次設備，比如進行電能生產和變換的設備，如發電機、電動機、變壓器等；接通、斷開電路的開關電器，如斷路器、隔離開關、接觸器、熔斷器等；載流導體及氣體絕緣設備如母線、電力電纜、絕緣子、穿牆套管等；限制過電流或過電壓的設備，如限流電抗器、避雷器等。
以母線槽為例，母線槽系統是一種高效輸送電流的配電裝置，尤其適應越來越高的建築物和大規模工廠經濟合理配線的需要。密集型母線槽在低壓供配電系統中得到廣泛應用，與電纜相比，母線槽系統不但安全，而且壽命長、性能可靠、使用方便。然而，在某些工業領域中，比如整流變壓器與調壓櫃之間或多級電壓變壓器與調功櫃之間，由於調功櫃的電力輸出需求多樣化，因此現有技術中的單一電壓電流密集型母線槽無法適用，只能通過大型電纜輸電線或現場根據實際需求製作銅排連接，前者安全性差，並且並不適用於大電流(可達6000A)使用場合，而後者費時費力，花費成本高，並且製作、安裝效率低。
因此，如何使密集型母線槽具備多樣化的電力輸出，從而適用於用電端多樣化的需求，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種密集型母線槽，能夠具備多樣化的電力輸出能力，廣泛適應於具有不同電力需求的各種用電端。
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種密集型母線槽，包括外殼，還包括多片並列設置於所述外殼內的導線排組，且每片所述導線排組均包括若干片寬度各異並互相獨立的導線排。
優選地，所述導線排組在所述外殼內並列設置有4片。
優選地，每片所述導線排組均包括1～4片所述導線排。
優選地，各片所述導線排之間具有預設間隙，且該預設間隙值為5～10mm。
優選地，各片所述導線排均為銅排。
優選地，所述外殼為鋁鎂合金殼。
優選地，所述外殼的表面上沿自身長度方向設置有多片散熱鰭片。
優選地，各片所述導線排的表面均包裹有多層用於提高絕緣性和耐火性的聚酯薄膜。
優選地，各片所述導線排的厚度與其寬度的比值為1:12～1:75。
優選地，各片所述導線排組中所包含的導線排的數量，自所述外殼的兩側至其中間逐漸增加。
本實用新型所提供的密集型母線槽，主要包括外殼和導線排組。其中，外殼是密集型母線槽的外部結構，其內部用於容納導線排組。而導線排組在外殼內並列設置有多片，並且每一片導線排組都包括若干片寬度各異並互相獨立的導線排。由於各導線排組中的導線排的寬度不同，而其長度一般都相同(母線槽的導線排全長相等)，因此不同的寬度意味著各導線排的表面積不同，而導線排的表面積大小基本代表了載流能力的大小，所以各片導線排的載流能力跟其寬度成正比。寬度各異的導線排，其載流能力各異，最終的電力輸出也不同。如此，當用電端存在多種不同的用電需求(主要為電流要求不同)時，即可選擇載流能力與用電端的用電需求相同或最接近的導線排與對應的用電端連接，滿足用電端的多樣化用電需求。從而在面對多級電壓變壓器與調功櫃之類的多種需求場合時，能夠通過密集型母線槽進行連接和電力傳輸，進而避免現有技術中需要現場製作銅排進行連接的弊端，節省成本，提高安全性。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型所提供的第一種具體實施方式的整體結構橫剖示圖；
圖2為本實用新型所提供的第二種具體實施方式的整體結構橫剖示圖。
其中，圖1—圖2中：
外殼—1，導線排組—2，導線排—201。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
請參考圖1，圖1為本實用新型所提供的第一種具體實施方式的整體結構橫剖示圖。
在本實用新型所提供的第一種具體實施方式中，密集型母線槽主要包括外殼1和導線排組2。
其中，外殼1是密集型母線槽的外部結構，其內部用於容納導線排組2。而導線排組2在外殼1內並列設置有多片，並且每一片導線排組2都包括若干片寬度各異並互相獨立的導線排201。
由於母線槽的導線排全長相等，因此寬度的不同即意味著各導線排201的表面積不同。而導線排201的表面積大小基本代表了載流能力的大小，所以各片導線排201的載流能力跟其寬度成正比。寬度各異的導線排201，其載流能力各異，最終的電力輸出也不同。
如此，當用電端存在多種不同的用電需求(主要為電流要求不同)時，即可選擇載流能力與用電端的用電需求相同或最接近的導線排201與對應的用電端連接，滿足用電端的多樣化用電需求。從而在面對多級電壓變壓器與調功櫃之類的多種需求場合時，能夠通過密集型母線槽進行連接和電力傳輸，進而避免現有技術中需要現場製作銅排進行連接的弊端，節省成本，提高安全性。
在關於導線排組2的一種優選實施例中，該導線排組2在外殼1內並列設置有4片，即為三相四線式密集型母線槽。當然，外殼1內不僅可以設置4片並列的導線排組2，比如還可以設置5片並列的導線排組2，從而形成三相五線式密集型母線槽。
具體的，在關於各片導線排201的第一種優選實施例中，以導線排組2並列設置有4片為例，其中一片導線排組2中包括3片寬度不同的導線排201。而其餘3片導線排組2中均只包括1片導線排201。若以導線排組2中只包含1片滿寬度的導線排201的情況為載流能力100％計算，那麼此實施例中可包括有3片100％載流能力的導線排201，以及1片10％、1片30％和1片55％載流能力的導線排201。如此，該結構的密集型母線槽即可具有4種不同的電力輸出，可應對4種或更多種的用電端的用電需求。
如圖2所示，圖2為本實用新型所提供的第二種具體實施方式的整體結構橫剖示圖。而在關於各片導線排201的第二種優選實施例中，仍以導線排組2並列設置有4片為例，其中有兩片導線排組2中均包含了2片寬度不同的導線排201，並且該兩片導線排組2中的導線排201的寬度均各不相同。比如仍以載流能力百分比進行計算，那麼本實施例中可包括有2片100％載流能力的導線排201，以及1片20％、1片75％、1片30％和1片65％載流能力的導線排201。如此，該結構的密集型母線槽即可具有5種不同的電力輸出，可應對5種或更多種的用電端的用電需求。
需要說明的是，若一片導線排組2中包含多片導線排201，由於各片導線排201之間互相獨立，因此該片導線排組2中的總載流能力就會有損耗，該損耗來自於互相獨立的各片導線排201之間的間隙(該間隙原本可作為導線排201的寬度進行載流)，比如上述關於各片導線排201的第一種優選實施例中，三片互相獨立的導線排201的載流能力之和為10％+30％+55％＝95％，其中有5％的載流能力損耗。
為儘量減小損耗，可將同一組的導線排組2中的各片導線排201之間的間隙設置為5mm，該間距同時兼顧了絕緣性能和減小損耗的需求。當然，該預設間隙值還可以為6mm、8mm、10mm或6～10mm之間的任意數值。
而為了儘量減低成本，在滿足載流能力的基礎上，可將各片導線排201均設置為銅排。
另外，還可將外殼1設置為鋁鎂合金殼，如何在相同體積下外殼1將具有較高強度，比如可用呈H型或U型的鋁鎂合金製作，抗彎能力強，能夠滿足大跨度的安裝使用。同時，鋁鎂合金殼能夠有效避免磁滯渦流的產生，散熱效果也較好。而且鋁鎂合金一般採用鉚壓接工藝製作成型，只需少量支架或吊架即可完成安裝，方便快捷。
進一步的，考慮到導線排201的載流能力大時，其發熱也較大，為此，本實施例在外殼1的表面上設置了多片用於散熱的散熱鰭片。各散熱鰭片可在外殼1的表面上沿著其長度方向均勻分布，從而覆蓋各片導線排201的完整載流路徑。
同時，本實施例還在各片導線排201的表面上包裹了多層聚酯薄膜，比如2層或更多層等。該聚酯薄膜具有低摩擦係數、良好的電絕緣性、熱穩定性和化學惰性，包裹在導線排201的表面，能夠使得導線排201具備高達10000V以上的耐壓絕緣性能，並且當出現發熱熔斷等險情時，也能避免燃燒。
不僅如此，前述內容已經提到，導線排201的載流能力與其表面積成正比。為在相同體積的原料下儘量提高導線排201的載流能力，本實用新型中將各片導線排201的厚度與寬度的比值均設置為1:48。比如對於2000A的電流需求等級，常規的導線排的規格一般為10mmx120mm，其中10mm為厚度，而120mm為寬度。假設長度為1mm，那麼本實用新型中的導線排201的規格即為5mmx240mm，如此，常規的導線排的表面積為120mm2，而本實用新型中的導線排201的表面積為240mm2，載流能力為前者的兩倍。可見，在相等的體積，等量的原材料情況下，厚度與寬度的比值越小時，表面積越大，載流能力越強。當然，各片導線排201的厚度與寬度的比值並不僅限於1:48，其餘比如1:42、1:75等比例規格的導線排201也都可以採用。
另外，為儘量提高密集型母線槽的散熱能力，本實用新型對各組導線排組2的排列方式有要求。具體為，各片導線排組2中所包含的導線排201的數量，自外殼1的兩側至其中間逐漸增加。換句話說，越靠近外殼1兩側位置的導線排組2，其包含的導線排201的數量就越多，反之亦然。其意義在於，導線排201的數量越多，意味著載流能力的損耗越嚴重，如此發熱量就越小，因此只有一片導線排201的滿寬度、滿載流能力的導線排組2的發熱量最大，具有多片導線排201的導線排組2的發熱量較小。如此，將導線排201數量最小的導線排組2放置在外殼1的兩側，同時將導線排201數量較多的導線排組2放置在外殼1的中間位置，能夠有效地利用外殼1的散熱能力，提高散熱效率。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。