一種銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽的製作方法
2024-02-14 18:41:15
本實用新型涉及一種母線槽，特別是一種銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽，屬於配電裝置技術領域。
背景技術：
隨著我國電力設施同步進行的電網升級改造和新型變電系統的建立，要求加大變電站主要容量，增大變電站用戶端變壓器側的母線額定電流，提升整體輸變電系統運行的可靠性，並且要求變電站結構越來越緊湊。母線作為電壓配電裝置中的重要連接導體，起著匯集、分配和傳送電能的作用，其性能的優劣直接影響著整個系統運行的穩定性及可靠性。國家電力變電系統越來越需要一種載流量大，低耗能，安全係數高的導電產品來代替以往採用的矩形母線槽。
在實際設計當中，還需要對母線槽進一步優化，同時提高母線槽的散熱性能，降低溫升和集膚效應，而在投入使用的過程中，考慮到維護成本、使用的外在環境影響和使用壽命，還需要改善母線槽的機械強度和其自身的絕緣性能。
技術實現要素：
本實用新型的發明目的在於：針對上述存在的問題，提供一種大容量載流、溫升低、免維護的銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽。
本實用新型採用的技術方案如下：
一種銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽，包括用於導電的主導體，所述主導體外包裹有多層絕緣層、半導電體層和屏蔽層。採用此設計母線槽更實用，適應更多的使用環境。
本實用新型的一種銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽，所述絕緣層包括主絕緣層、第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層。能夠增強主導體使用的絕緣性能。
進一步的，所述絕緣層、半導電體層和屏蔽層由內向外包裹依次為第一絕緣層、主絕緣層、第二絕緣層、半導電體層、屏蔽層和第三絕緣層。採用此包裹方式使電場分布均勻，起到控制電位和限制電場作用，避免在絕緣表面產生局部放電，傳導洩露電流和充電電流，對異物的接觸電壓進行防護等特點
進一步的，所述主絕緣層為高分子材料製成。採用高分子絕緣材料，可在-250°~+340°中工作運行，優良的電氣性能和化學穩定性，介質損耗小，阻燃，耐老化，使用壽命≥40年
本實用新型的一種銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽，所述主導體外還包裹有外護套層，所述外護套層位於包裹層最外層。對母線槽具有更好的保護作用。
進一步的，所述外護套層為耐腐蝕材料製成。避免母線槽線排間和外界影響。
本實用新型的一種銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽，所述主導體為銅鋁界面合金複合導體材料製成。增加了管狀母線的支撐強度，很大程度上降低了母線的懸重度。
進一步的，所述銅鋁界面合金複合導體包括鋁材和套於鋁材外的銅材，所述鋁材和銅材之間形成銅鋁合金結合層。採用此設計能夠母線的橫截面積和載流量，並且利用銅外層保證母線的導電性能。
進一步的，所述主導體為空心管狀導體。增大母線的表面積，有利於散熱。
綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：
1、截面大，導體表面電流密度分布均勻，在額定電流下導體溫升≤45k，因此，管母線適用工作電流大的迴路；
2、集膚效應低，採用空心管導體代替矩形導體，空心導體截面積大，導體管內外壁表面導電流量均勻，管母線集膚效應等數低（KF≤1）；
3、散熱好，溫升低，空心導體管母線內徑通道與室內、室外氣壓等均可形成空氣對流，散熱性能較好，使母線本身溫升下降；
4、機械強度高，管母線的允許壓力為矩形母線的4倍，可承受的短路電流大，機械強度高，管母線支撐跨距大；
5、電氣絕緣性能強，管母線採用屏蔽密封絕緣方式，外殼接地電流為零，使電場分布均勻，起到控制電位和限制電場作用，避免在絕緣表面產生局部放電，傳導洩露電流和充電電流，對異物的接觸電壓進行防護等特點；
6、絕緣安全係數高，壽命長；管母線主絕緣體採用高分子絕緣材料，可在-250°~ +340°中工作運行，優良的電氣性能和化學穩定性，介質損耗小，阻燃，耐老化，使用壽命≥40年；
7、電器震動能力強；採用配套鋼構託架將管狀母線固定在混凝土支柱上或鋼構支柱上，取消穿牆套管和支柱絕緣子，具有較強的抗震動能力。適用於各類環境，可靠性極高。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖；
圖2是本實用新型橫截面結構示意圖；
圖3是本實用新型主導體橫截面結構示意圖。
圖中標記：1-主導體、2-第一絕緣層、3-主絕緣層、4-第二絕緣層、5-半導電體層、6-屏蔽層、7-第三絕緣層、8-外套護層、9-鋁材、10-銅鋁合金結合層、11-銅材。
具體實施方式
下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
實施例1
一種銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽，如圖1及圖2所示，包括用於導電的主導體1，所述主導體1外包裹有多層絕緣層、半導電體層5和屏蔽層6。提高母線槽的實用性，降低使用環境要求。
作為具體的，在上述的具體實施方式中，所述絕緣層包括主絕緣層3、第一絕緣層2、第二絕緣層4和第三絕緣層7。更具體的，結合半導電體層5和屏蔽層6包裹主導體，在其中一具體實施方式中，作為優化本實用新型的銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽的結構，所述絕緣層、半導電體層5和屏蔽層6由內向外包裹依次為第一絕緣層2、主絕緣層3、第二絕緣層4、半導電體層5、屏蔽層6和第三絕緣層7。將結構更加具體化，而採用此包裹方式其結構性能更突出，效果最佳。
進一步的，對主絕緣體3進行的選材進行優化，在另一具體實施方式中，所述主絕緣層3為高分子材料製成。管母線主絕緣體採用高分子絕緣材料，可在-250°~ +340°中工作運行，優良的電氣性能和化學穩定性，介質損耗小，阻燃，耐老化，使用壽命≥40年。
作為母線槽在實際使用中，也需要針對母線槽做進一步的優化，因此，在另一具體實施方式中，所述主導體1外還包裹有外護套層8，所述外護套層位於包裹層最外層。作為主體母線槽的保護。優選的，所述外護套層8為耐腐蝕材料製成。
在上述設計的原則下，針對主導體進行進一步的優化設計，在另一具體實施方式中，所述主導體1為銅鋁界面合金複合導體材料製成。具體的，所述銅鋁界面合金複合導體包括鋁材9和套於鋁材外的銅材11，所述鋁材9和銅材11之間形成銅鋁合金結合層10。採用此設計能夠母線的橫截面積和載流量，並且利用銅外層保證母線的導電性能。
進一步具體的，在本實施方式中，所述主導體1為空心管狀導體。採用空心導體能夠增大主導體1的表面積，有利於母線槽在實際運作過程中散熱。
綜上所述，採用本實用新型的一種銅鋁界面合金複合導體節能型管狀母線槽具有以下優點：
1、截面大，導體表面電流密度分布均勻，在額定電流下導體溫升≤45k，因此，管母線適用工作電流大的迴路；
2、集膚效應低，採用空心管導體代替矩形導體，空心導體截面積大，導體管內外壁表面導電流量均勻，管母線集膚效應等數低（KF≤1）；
3、散熱好，溫升低，空心導體管母線內徑通道與室內、室外氣壓等均可形成空氣對流，散熱性能較好，使母線本身溫升下降；
4、機械強度高，管母線的允許壓力為矩形母線的4倍，可承受的短路電流大，機械強度高，管母線支撐跨距大；
5、電氣絕緣性能強，管母線採用屏蔽密封絕緣方式，外殼接地電流為零，使電場分布均勻，起到控制電位和限制電場作用，避免在絕緣表面產生局部放電，傳導洩露電流和充電電流，對異物的接觸電壓進行防護等特點；
6、絕緣安全係數高，壽命長；管母線主絕緣體採用高分子絕緣材料，可在-250°~ +340°中工作運行，優良的電氣性能和化學穩定性，介質損耗小，阻燃，耐老化，使用壽命≥40年；
7、電器震動能力強；採用配套鋼構託架將管狀母線固定在混凝土支柱上或鋼構支柱上，取消穿牆套管和支柱絕緣子，具有較強的抗震動能力。適用於各類環境，可靠性極高。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。