一種用於低壓配電設備的母線裝置的製作方法

2023-07-27 19:30:01 1

專利名稱：一種用於低壓配電設備的母線裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種母線結構，特別是一種用於低壓配電設備的母線裝置。
背景技術：
低壓配電系統中的母線裝置通常包括有母線橋架、低壓成套裝置中匯流母線和斷路器出線端子。但是，現有技術中的匯流母線主要採用矩形或圓形截面的銅(鋁)母線，如專利號為ZL201020252075. 6的中國實用新型《一種電容型絕緣三相共箱母線》、申請號為 CN201010034237. 3的中國發明專利《全封閉耐火阻燃母線》等等。而現有技術和上述專利的母線裝置中，三相匯流母線的結構多採用依次平行排列的結構，由於母線裝置的外殼一般是由導磁材料組成，匯流母線通以電流後，在磁場作用下會產生渦流和磁滯損耗，造成位於中間位置的匯流母線的區溫度升高；同時，隨匯流母線載流量增大，因電磁場作用下匯流母線的集膚效應在增大，造成匯流母線中電流分布不均勻， 使得匯流母線有效截面下降，為了解決隨著裝置中電流的增大，銅(鋁)匯流母線單位截面的載流量隨之下降的狀況，只能以增加銅(鋁)匯流母線截面來達到技術要求，為此造成產品體積增大，成本大幅上升；當電流在2000安培以上時，平行排列結構的匯流母線之間在電磁場作用下還存在鄰近效應，不僅使其導電有效截面進一步減少，也會使得匯流母線內電流分布不均的現象加重，為了滿足匯流母線的載流量只能選用更大截面的匯流母線，隨之又加重了集膚效應，由此產生惡性循環。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種結構緊湊、散熱性好且流過母線的電流分布均勻的用於低壓配電設備的母線裝置。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為一種用於低壓配電設備的母線裝置，包括有三相母線，分別連接低壓配電設備的三相電源；絕緣件，用於所述三相母線的相互隔離；以及支架，用於容置所述三相母線和絕緣件；其特徵在於所述的絕緣件為截面呈Y形的三叉結構，該絕緣件的三個分叉口的張開角度沿圓周均分；每一所述母線包括有截面形狀和所述絕緣件的分叉口相適配的弧線部，所述弧線部的兩端分別成型有沿水平方向設置且位於同一直線上的橫線部，兩個所述橫線部之間間隔形成有缺口，所述弧線部和兩個所述橫線部之間形成一沿所述母線軸向貫穿的通槽；所述支架具有中空的孔腔，所述絕緣件固定容置於該孔腔內，所述孔腔的側壁和所述絕緣件的三個分叉口的側壁之間還形成有三個形狀與所述母線的外輪廓相適配的腔室，所述母線容置於相應的腔室內。為了增大母線的表面積，擴大散熱面，降低母線的溫度，作為優選，所述母線的弧線部在外側壁上形成有沿該母線的軸向開設且呈波紋狀的齒槽。波紋狀的齒槽不僅擴大了表面積，還能夠增加母線和絕緣件之間的摩擦力，保證安裝的可靠性。為了進一步擴大母線的表面積，作為進一步優選，所述母線的橫線部頂端形成有沿該母線的軸向設置的凸條。該凸條一方面能夠擴大散熱面，有利於母線的降溫，另一方面還能夠起到限位的作用，方便母線的安裝和定位。為了方便裝配和拆卸，作為優選，所述支架包括有頂蓋和底座，其中，所述頂蓋的內壁開設有能和所述母線的凸條寬度相適配的第一限位凹槽，所述底座的內壁形成一呈喇叭形且沿中心線對稱設置的開口槽，所述開口槽的側壁上形成有能和所述母線的凸條寬度相適配的第二限位凹槽，並且，所述開口槽的側壁上還形成有能和所述母線的缺口相適配的突起。於是，第一限位凹槽和第二限位凹槽能夠分別和母線橫線部上的凸條相配合，底座上的突起能和母線的缺口相配合，能夠實現母線和支架之間的快速裝配連接。為了保證支架、絕緣件之間的可靠連接，並方便兩者之間的拆裝，作為優選，所述頂蓋的頂部在兩側分別開設有沿豎直方向開設的第一連接通孔，所述底座的頂部兩側在對應所述第一連接通孔的位置開設有沿豎直方向開設的第二連接通孔，相應地，所述絕緣件位於上半部的兩個分叉還分別形成有沿水平方向延伸的外凸部，所述外凸部沿豎直方向開設有和所述第一連接通孔相對應的第三連接通孔，所述頂蓋、絕緣件和底座之間通過穿設於所述第一連接通孔、第二連接通孔和第三連接通孔內的螺栓固定相連。為了方便支架的安裝，作為優選，所述支架還包括有連接在所述底座底部的安裝座，該安裝座上開設有能和安裝平面相連的連接孔。作為優選，所述母線的通槽內還設置有能與其他母線裝置相搭接的連接件，所述連接件為一 T型螺釘，所述T型螺釘包括有沿所述母線的缺口伸出於所述通槽之外的螺杆部和限位於所述通槽之內的的頭部，所述T型螺釘的頭部內側面與所述母線的橫線部相抵。於是，母線裝置和其他母線之間可以通過T型螺釘實現搭接，T型螺釘只要插入通槽內即可限位，無需在母線上另外開設螺釘孔，結構更加簡單，拆裝更加方便。與現有技術相比，本發明的優點在於採用由弧線部和橫線部組成的異形結構母線，該母線的外部周長大於同截面的矩形母線，能夠有效擴大母線的散熱面積，降低母線的溫度；其次，三相母線之間通過Y形結構的絕緣件隔離，相比較於傳統三相母線採用平行排列方式，本發明的三相母線為「品」字形結構排列，這種排列方式減少了三相母線通電後的磁場矢量和以及周圍鋼製部件所產生的渦流和滯磁損耗，從而能夠有效改善因磁場原因發生的集膚效應和鄰近效應造成母線中電流不均勻的現象，恢復母線的有效截面，從而達到節省材料的目的，而且，這種排列方式還解決了原三相母線平行排列時，處於中間相的母線因受左右兩相母線的發熱影響而溫度最高的問題，使得三相母線的散熱更加均勻；另外，本發明的三相母線採用「品」字形結構的中心對稱排列，各相母線之間的電動力抵消，再加上母線具有弧線部的異形結構，大大增強了母線的機械強度，提高了母線裝置抗短時耐受電流峰值的電動力，增強了產品的性能。


圖1為本發明實施例的立體分解圖。
圖2為發明實施例的頂蓋正視圖。圖3為發明實施例的底座正視圖。圖4為本發明實施例的絕緣體正視圖。圖5為本發明實施例的母線立體結構示意圖。圖6為本發明實施例的T型螺釘結構示意圖。圖7為本發明實施例的T型螺釘和母線相配合的結構示意圖。圖8為本發明實施例的裝配結構正視圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖1 圖8所示，為本發明母線裝置的具體實施例，該母線裝置專用於低壓配電設備，其包括有分別連接低壓配電設備的三相電源的三相母線1 ；用於三相母線1的相互隔離的絕緣件2，該絕緣件2為截面呈Y形的三叉結構，為了減輕絕緣件2的重量，絕緣件2呈鏤空狀，絕緣件2的三個分叉口的張開角度沿圓周均分，每個分叉口的張角為120度，並且， 絕緣件2位於上半部的兩個分叉還分別形成有沿水平方向延伸的外凸部21 ；支架，該支架用於固定三相母線1和絕緣件2 ；本實施例中的絕緣件2和支架均採用高強度、阻燃、無滷素和高漏電起痕指數(CTI值)的工程塑料，具有電氣性能好、重量輕和成本低等優點。其中，每一相母線1包括有截面形狀和絕緣件2的分叉口張開角度相適配的弧線部11，弧線部11的兩端分別成型有沿水平方向向兩側延伸的橫線部12，並且，弧線部11和橫線部12的厚度均為4mm，兩個橫線部12位於同一直線上相互之間間隔設置形成有缺口 13，弧線部11和兩個橫線部12之間形成一沿母線1軸向貫穿的通槽14，每一母線1的弧線部11在外側壁上形成有沿該母線1的軸向開設且呈波紋狀的齒槽111，每一母線1的兩個橫線部12在頂端分別形成有兩平行間隔且沿該母線1的軸向設置的凸條121。母線1的通槽14內還設置有能與其他母線1裝置相搭接的連接件(出線端子)， 本實施例的連接件採用τ型螺釘6，該T型螺釘6包括有螺杆部61和頭部62，其中，T型螺釘6的螺杆部61沿母線1的缺口 13伸出於通槽14之外，T型螺釘6的頭部62容置於通槽 14內，並且，頭部62的內側面621正好與橫線部12的下端面相抵實現限位，安裝時，T型螺釘6可以直接插設於通槽14內，無需在母線1上另外開設螺紋孔和其他連接孔，裝配更加方便。支架包括有可相互分離的頂蓋3和底座4，頂蓋3和底座4固定連接後形成一能容置絕緣件2的孔腔，其中，頂蓋3的底部對稱地開設有第一限位凹槽31，母線1的每一橫線部12上的兩凸條121正好卡入第一限位凹槽31內，並且，兩個間隔設置的凸條121外側壁能夠分別與第一限位凹槽31的側壁相抵；底座4的內壁形成一呈喇叭形且沿中心線對稱設置的開口槽41，該開口槽41的側壁上形成有第二限位凹槽411，母線1的每一橫線部12 上的兩凸條121能夠正好卡入第二限位凹槽411內，並且，兩個間隔設置的凸條121外側壁能夠分別與第二限位凹槽411的側壁相抵，另外，底座4在開口槽41的側壁上還形成有能和母線1的兩橫線部12之間形成的缺口 13相適配的突起412 ；支架還包括有連接在底座4 底部的安裝座5，該安裝座5上開設有能和安裝平面相連的連接孔。為了方便將頂蓋3、絕緣件2和底座4固定相連，頂蓋3的頂部在兩側分別具有沿豎直方向開設的第一連接通孔32，底座4的頂部兩側在對應第一連接通孔32的位置具有沿豎直方向開設的第二連接通孔42，而絕緣件2的外凸部21則沿豎直方向開設有和第一連接通孔32相對應的第三連接通孔211 ；於是，頂蓋3、絕緣件2和底座4之間通過依次穿設於第一連接通孔32、第二連接通孔42和第三連接通孔211內的螺栓7固定相連為一體，並且， 頂蓋3、絕緣件2和底座4連接後形成三個形狀與母線1的外輪廓相適配的腔室，這三個腔室呈「品，，字形排列，每個腔室內分別安裝有母線1。如圖8所示，設定位於左下角的母線1為A相母線，位於頂部的母線1為B相母線， 位於右下角的母線1為C相母線，則A、B、C三相母線呈「品」字形排列，這種排列方式降低了穿過母線裝置外部的磁場強度，該磁場的磁滯損耗和渦流也隨之減小，從而降低了母線區內部的溫度，解決了原先三相母線平行排列時，位於中間的B相母線溫度最高的問題，使得三相母線的散熱更加均勻，保證了三相母線的散熱均勻性；這種排列方式還使得通過三相母線產生的磁場矢量和變小，使得鄰近效應造成母線中電流分布不均勻的現象獲得改善，有利於恢復母線的有效截面，加上母線的厚度僅有 4mm,比一般母線材料厚度小，集膚效應影響小，保證母線的載流量，從而達到節省銅材的目的；其次，「品」字形的排列保證了 A、B、C三相母線在空間的對稱結構，相互間的電動力抵消，而母線採用弧線部11為主的異形結構進一步增強了機械強度，提高了整個母線裝置的抗短時耐受峰值電流而產生的電動力；再者，本實施例的母線外周壁還設置了波紋狀的齒槽111結構和凸條121，使得母線的外部周長大於同截面的矩形母線，擴大了母線的散熱面積，有利於進一步降低母線的溫度。
權利要求
1.一種用於低壓配電設備的母線裝置，包括有三相母線(1)，分別連接低壓配電設備的三相電源；絕緣件O)，用於所述三相母線⑴的相互隔離；以及支架，用於容置所述三相母線(1)和絕緣件O)；其特徵在於所述的絕緣件( 為截面呈Y形的三叉結構，該絕緣件( 的三個分叉口的張開角度沿圓周均分；每一所述母線(1)包括有截面形狀和所述絕緣件O)的分叉口相適配的弧線部(11)， 所述弧線部(11)的兩端分別成型有沿水平方向設置且位於同一直線上的橫線部(12)，兩個所述橫線部(12)之間間隔形成有缺口(13)，所述弧線部(11)和兩個所述橫線部(12)之間形成一沿所述母線(1)軸向貫穿的通槽(14)；所述支架具有中空的孔腔，所述絕緣件O)固定容置於該孔腔內，所述孔腔的側壁和所述絕緣件( 的三個分叉口的側壁之間還形成有三個形狀與所述母線(1)的外輪廓相適配的腔室，所述母線(1)容置於相應的腔室內。
2.根據權利要求1所述的用於低壓配電設備的母線裝置，其特徵在於所述母線(1) 的弧線部(11)在外側壁上形成有沿該母線(1)的軸向開設且呈波紋狀的齒槽(111)。
3.根據權利要求2所述的用於低壓配電設備的母線裝置，其特徵在於所述母線(1) 的橫線部(12)頂端形成有沿該母線(1)的軸向設置的凸條(121)。
4.根據權利要求3所述的用於低壓配電設備的母線裝置，其特徵在於所述支架包括有頂蓋⑶和底座G)，其中，所述頂蓋⑶的內壁開設有能和所述母線⑴的凸條(121) 寬度相適配的第一限位凹槽(31)，所述底座的內壁形成一呈喇叭形且沿中心線對稱設置的開口槽(41)，所述開口槽Gl)的側壁上形成有能和所述母線(1)的凸條(121)寬度相適配的第二限位凹槽G11)，並且，所述開口槽Gl)的側壁上還形成有能和所述母線(1) 的缺口 (13)相適配的突起(412)。
5.根據權利要求4所述的用於低壓配電設備的母線裝置，其特徵在於所述頂蓋(3) 的頂部在兩側分別開設有沿豎直方向開設的第一連接通孔(32)，所述底座的頂部兩側在對應所述第一連接通孔(3 的位置開設有沿豎直方向開設的第二連接通孔(42)，相應地，所述絕緣件( 位於上半部的兩個分叉還分別形成有沿水平方向延伸的外凸部(21)， 所述外凸部沿豎直方向開設有和所述第一連接通孔(3 相對應的第三連接通孔 011)，所述頂蓋(3)、絕緣件( 和底座(4)之間通過穿設於所述第一連接通孔(32)、第二連接通孔0 和第三連接通孔011)內的螺栓(7)固定相連。
6.根據權利要求5所述的用於低壓配電設備的母線裝置，其特徵在於所述支架還包括有連接在所述底座(4)底部的安裝座(5)，該安裝座(5)上開設有能和安裝平面相連的連接孔。
7.根據權利要求1 6中任一權利要求所述的用於低壓配電設備的母線裝置，其特徵在於所述母線(1)的通槽(14)內還設置有能與其他母線(1)裝置相搭接的連接件，所述連接件為一 T型螺釘(6)，所述T型螺釘(6)包括有沿所述母線(1)的缺口(13)伸出於所述通槽(14)之外的螺杆部(61)和限位於所述通槽(14)之內的的頭部(62)，所述T型螺釘 (6)的頭部(62)內側面與所述母線(1)的橫線部(12)相抵。
全文摘要
一種用於低壓配電設備的母線裝置，包括有三相母線；絕緣件；支架；其特徵在於絕緣件為截面呈Y形的三叉結構，三個分叉口的張開角度沿圓周均分；每一母線包括有弧線部和橫線部，弧線部和兩個橫線部之間形成一沿母線軸向貫穿的通槽；支架具有中空的孔腔，絕緣件固定容置於該孔腔內，孔腔的側壁和絕緣件的三個分叉口的側壁之間還形成有三個形狀與母線的外輪廓相適配的腔室，母線容置於相應的腔室內。本發明異形結構母線，其外部周長大於同截面的矩形母線，能夠有效擴大母線的散熱面積，降低母線的溫度；三相母線為「品」字形結構排列，有效改善因磁場原因發生的集膚效應和鄰近效應造成母線中電流不均勻的現象，恢復母線的有效截面，散熱更加均勻。
文檔編號H02G5/10GK102231502SQ20111018426
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者馮群俠, 沈旭立, 王人定 申請人:寧波奇奧電氣科技有限公司