固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線的製作方法

2023-05-14 10:13:11

專利名稱：固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣領域，具體而言，涉及一種固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線。
背景技術：
由於環網供電方式的安全、可靠，所以，在城鄉的配電設備中，環網櫃的使用越來也廣泛；目前，應用最多的環網櫃為SF6氣體絕緣的環網櫃，其母線及開關封閉在充有SF6氣體的箱體內，由於SF6氣體具有優良的滅電弧的能力，能夠熄滅開關在關、合過程中所產生的電弧，而且，價格便宜，所以，這種環網櫃在國內獲得了大量的應用。這種環網櫃在報廢時會產生SF6氣體，SF6作為一種溫室氣體，隨著全球氣候的變暖，人類的環保意識也日益加深，對一些溫室氣體的排放要求也越來越嚴格，SF6也同樣受到了人們的關注。所以，國家電網公司提出發展固體絕緣環網櫃，固體絕緣環網櫃就是用固體絕緣材料將母線、開關 等封閉起來，再根據電氣接線圖將各個部分進行連接，不再使用SF6氣體。傳統的SF6環網櫃所用的母線全部為矩形母線，用SF6氣體進行絕緣；固體絕緣環網櫃要求母線用固體絕緣材料進行絕緣，而且與母線支撐一起絕緣密封，所用的母線支撐大多為外錐形套管，需要使用十字接頭或丁字接頭進行連接，相與相之間的距離比較小，所以，要求母線及接頭的外表面為屏蔽型的(外表面為半導電材料製成)，由於圓形與圓形接觸的密封效果要明顯優於矩形等其他形狀，所以，目前市場上的固體絕緣環網櫃中使用的母線全部採用圓銅棒為導體，在上面用矽橡膠絕緣，在最外面做半導電屏蔽，連接處製成矩形，採用螺栓連接，實現電氣的牢固接觸。目前這種母線主要有以下兩點不足(I)矩形的寬度及厚度受到所用圓棒的直徑大小的制約，在電氣連接處，在滿足一定的溫升的情況下，需要的接觸面積要遠大於銅棒自身的截面積，所以，就需要直徑更大的銅棒來製作，浪費了銅材。(2)圓棒兩端處的矩形截面，大多為鍛造生產的，如果母線的長度發生變化，就需要重新製作模具，增大了產品的製造費用。而固體絕緣環網櫃內，由於空間及性能的要求，各個部分的母線長度大多是不同的，如果採用這種母線會增加固體絕緣環網櫃的成本。以上兩種不足，在一定程度上限制了固體絕緣環網櫃的推廣及應用，特別是對於額定電流為1250A的產品來說，如果採用圓棒母線(直徑32_)，所製作的矩形連接處的寬度為50mm，厚度為15mm，截面積為750mm2，減去中間螺孔的面積200mm2，有效接觸的截面積為550_2，電流密度為2. 27A/mm2，母線連接處的溫升會超過標準要求，如果採用更大直徑的銅棒，例如直徑為42mm的銅棒，產品的成本會增加很多，造成較大的浪費。

實用新型內容本實用新型提供一種固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線，端頭可以作為一個標準化的產品，當母線的長度發生變化時，只需要改變銅管的長度即可，這樣，能夠滿足環網櫃內不同長度的母線的需要，而不需要重新製作模具，從而降低生產成本。[0008]為達到上述目的，本實用新型提供了一種固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線，其包括銅管、2個端頭、內屏蔽層、絕緣層和外屏蔽層，其中2個端頭的結構相同，分別設置在銅管的兩端，銅管的壁厚介於4_5mm之間；內屏蔽層、絕緣層、外屏蔽層從裡向外依次包裹在銅管的外側。進一步地，內屏蔽層為半導電矽膠，絕緣層為絕緣矽膠，外屏蔽層為半導電矽膠。進一步地，端頭的一端為臺階的圓柱形，與銅管的一端相連接，端頭的另一端為矩形，並具有橢圓孔，螺栓穿過橢圓孔與電器設備的接線端子或主母線連接。在上述實施例中，採用銅管作為導體，在兩端分別連接端頭，然後在外面包裹半導 電矽膠進行屏蔽處理，改善端子與銅管的連接處及銅管的電場分布，再用絕緣矽膠製作成絕緣層，在絕緣膠外面用半導電橡膠製作外屏蔽層，接地後，外表面電位為零。當母線的長度發生變化時，只需要改變銅管的長度即可，端頭可以作為一個標準化的產品，這樣，能夠滿足環網櫃內不同長度的母線的需要，而不需要重新製作模具，從而降低生產成本。同時，本實施例還可以節省銅材，進一步降低成本，而傳統技術採用銅棒連接，比較浪費，成本較聞。

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一些實施例，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，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型一實施例的固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線的結構示意圖；圖2為圖I實施例的固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線的俯視圖；圖3為本實用新型另一實施例的固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線的結構示意圖；圖4為圖I實施例的第一端頭的主視圖；圖5為圖I實施例的第一端頭的俯視圖；圖6為圖I實施例的銅管的主視圖。
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的一部分實施例，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付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。圖I為本實用新型一實施例的固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線的結構示意圖；圖2為圖I實施例的固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線的俯視圖；如圖所示，該固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線包括銅管2、2個端頭I、第二端頭、內屏蔽層3、絕緣層4和外屏蔽層5，其中2個端頭I的結構相同，分別設置在銅管2的兩端，銅管2的壁厚介於4_5mm之間；內屏蔽層3、絕緣層4、外屏蔽層5從裡向外依次包裹在銅管2的外側。在上述實施例中，採用銅管作為導體，在兩端分別連接端頭，然後在外面包裹半導電矽膠進行屏蔽處理，改善端子與銅管的連接處及銅管的電場分布，再用絕緣矽膠製作成絕緣層，在絕緣膠外面用半導電橡膠製作外屏蔽層，接地後，外表面電位為零。當母線的長度發生變化時，只需要改變銅管的長度即可，端頭可以作為一個標準化的產品，這樣，能夠滿足環網櫃內不同長度的母線的需要，而不需要重新製作模具，從而降低生產成本。同時，本實施例還可以節省銅材，進一步降低成本，而傳統技術採用銅棒連接，比較浪費，成本較聞。例如，內屏蔽層為半導電矽膠，絕緣層為絕緣矽膠，外屏蔽層為半導電矽膠。具體實施時，根據電流大小選擇合適的銅管(儘量選擇標準的圓銅管)，銅管的壁厚一般在4-5mm之間，使端頭與銅管容易連接；端頭採用鍛造工藝生產，為了確保連接處具有低的溫升及安全的電流密度，可以通過改變端頭的寬度和厚度進行實現。圖3為本實用新型另一實施例的固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線的結構示意圖；當單元櫃與單元櫃進行連接時(如進線櫃與饋線櫃的連接等)，需要將每相的兩段母線連接在一起，為了保持連接後與母線和套管連接的十字接頭與丁字接頭的高度一致，這時，需要 兩端的端頭一個為同向，一個為異向(如圖3所示)，只需要在進行端頭與銅管的連接時，將端頭的平面反方向即可，無需再重新製作端頭。圖4為圖I實施例的第一端頭的主視圖；圖5為圖I實施例的第一端頭的俯視圖；圖6為圖I實施例的銅管的主視圖。如圖所示，端頭的一端為臺階的圓柱形，與銅管的一端相連接，直徑Dl比銅管的直徑dl大O. 05mm，用於與銅管的連接，實現電流的傳遞，伸入銅管部分的長度在60mm左右，直徑D2與銅管的外徑d2相同，端面與銅管的端面接觸；端頭的另一端為矩形，H和b分別為矩形的寬度和厚度，上面開有橢圓的孔，用於穿過螺栓，實現與其他部分的緊固，橢圓孔的數量及大小可以根據電流及連接的需要進行設計，端頭這一端的具體形狀也可以根據實際需要進行設計。在具體製作過程中，端頭與銅管連接時，先固定銅管的一端，利用特製夾具夾緊端頭，採用手動操作的液壓機構，將端頭壓入銅管中，並確保速度不要過塊，端頭的端面與銅管的端面完全接觸時停止；裝入另一端的端頭時，先使兩個端頭處於同一個水平面上，中心一定要對正，然後，用專用的夾具夾緊端頭，在銅管中心也要採取固定措施，防止兩個端頭的中心錯位，均勻緩慢的操作液壓機構，使端頭旋入銅管中，當端頭的端平面與銅管的端平面完全接觸時，停止操作。最後，在根據具體要求在端頭上打孔。製作完成後，用直流電阻測試儀測試端頭與銅管的接觸電阻，電阻在1-2 μ Ω的為合格。端頭與銅管連接完成後，將兩端有端頭的銅管放入模具中，進行半導電橡膠的硫化處理，在銅管外面包裹半導電矽橡膠，做成內屏蔽層，進行屏蔽處理；將做好內屏蔽層的產品放入模具中，進行絕緣橡膠的注膠硫化處理，在內屏蔽外面製作絕緣層，具體絕緣厚度根據電壓等級及絕緣矽膠的耐電壓強度進行確定；將包有絕緣層的產品放入模具中，進行半導電橡膠的硫化處理，在絕緣外面進行屏蔽處理，採用半導電矽橡膠，確保電位為零，上面設有接地孔，安裝地線實現接地。本領域普通技術人員可以理解附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程並不一定是實施本實用新型所必須的。本領域普通技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合併為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案
的精神和範圍。
權利要求1.一種固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線，其特徵在於，包括銅管、2個端頭、內屏蔽層、絕緣層和外屏蔽層，其中 所述2個端頭的結構相同，分別設置在所述銅管的兩端，所述銅管的壁厚介於4-5mm之間； 所述內屏蔽層、所述絕緣層、所述外屏蔽層從裡向外依次包裹在所述銅管的外側。
2.根據權利要求I所述的固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線，其特徵在於，所述內屏蔽層為半導電矽膠，所述絕緣層為絕緣矽膠，所述外屏蔽層為半導電矽膠。
3.根據權利要求I所述的固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線，其特徵在於，所述端頭的一端為臺階的圓柱形，與所述銅管的一端相連接，所述端頭的另一端為矩形，並具有橢圓孔，螺栓穿過所述橢圓孔與電器設備的接線端子或主母線連接。
專利摘要本實用新型公開了一種固體絕緣環網櫃屏蔽型銅管母線，其包括銅管、2個端頭、內屏蔽層、絕緣層和外屏蔽層，其中，2個端頭的結構相同，分別設置在銅管的兩端，銅管的壁厚介於4-5mm之間；內屏蔽層、絕緣層、外屏蔽層從裡向外依次包裹在銅管的外側。
文檔編號H01R11/11GK202737126SQ20122033707
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月11日 優先權日2012年7月11日
發明者王建新, 楊金飛 申請人:北京芳遠新合電器技術有限公司, 廊坊芳遠新合電氣有限公司, 王建新, 楊金飛, 慄文堂