中壓開關設備的主母線結構的製作方法

2024-02-08 21:34:15

專利名稱：中壓開關設備的主母線結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及中壓開關設備的主母線結構。
背景技術：
中國經濟的發展，對電力的需求也逐漸增長，國內用戶對中壓開關櫃大電流產品的需求也越來越大，電流由原來的1250A、2500A、3150A逐漸擴大到4000A、5000A。對於中壓產品來說，傳統的開關櫃主母線結構通常為矩形母排(見圖1A、1B、1C)，電流為1250A時採用2根10*80的母排，2500A時採用3根10*80的母排，3150A時採用4根10*80的母排。由圖1A-1C可知，柜子的電流越大，所需的銅排的截面積也越大。但是隨著導體截面積逐漸增加，集膚效應就越明顯。導體內的電流密度呈指數遞減，即導體內的電流會集中在導體的表面。導體內部會出現一個低電流密度區域，如圖2所示，可以認為電流只在導體表面上很薄的一層中流過，這等效於導體的截面減小，電阻增大，導體表面的溫升就越高。經試驗表明採用垂直安裝的4根10*80的母排承受4000A的電流基本已經達到極限，要實現5000A的電流傳輸就必須設計一種有效的控制集膚效應，增加空氣對流散熱的母線結構。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在於解決現有技術中壓開關設備內5000A及以上的母排產生集膚效應的問題，提供一種水平母線和垂直母線搭接而成的長方體結構，能有效控制集膚效應，增加空氣對流散熱。為了解決上述的技術問題，本實用新型的技術方案是:中壓開關設備的主母線結構，所述主母線結構包括兩根上分支母線和至少3根主母線，其特徵在於，還包括墊塊構成的長方體結構，所述的至少3根主母線分別分布在所述長方體結構的側面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接。優選地，所述主母線結構包括兩根上分支母線和四根主母線分布在長方體結構的側面，且兩根上分支母線與至少一主母線直接和間接連接。優選地，所述長方體結構為一端開放內部凹陷的U型結構。優選地，所述四根主母線包括兩根水平主母線和兩根垂直主母線，所述兩根水平主母線分別分布在墊塊構成的U型結構外周的上方、下方；所述兩根垂直主母線分別分布在墊塊構成的U型結構外周的前方和後方；所述兩根上分支母線中的第一上分支母線固定在U型結構的外周后方，和垂直主母線直接連接，第二上分支母線固定在U型結構的內側後方。優選地，所述U型結構為墊塊一體成型構成。優選地，所述U型結構由4個L型墊塊構成，其中，兩個L型墊塊左右對稱排布構成U型結構上層的三個側邊，另外兩個L型墊塊左右對稱排布構成U型結構下層的三個側邊。[0013]優選地，在所述U型結構的開放端設有一用於固定前方垂直主母線的墊片。本實用新型的優點是:1.本實用新型提供了一種中壓開關櫃獨特的主母線結構，利用墊塊的U型結構將四根主母線獨立矩形放置，既有效的控制了集膚效應，又有利於散熱和對流。通過溫升試驗驗證，利用此母線結構，主母線溫升明顯下降，科學的解決了 5000A的電流傳輸和母排利用率問題。上述結構主要解決了現有垂直母線並行搭接導電效率低和圓管型母線散熱差的技術問題，提高了大電流開關櫃主母線的導電效率。

圖1A為現有技術中1250A安培的主母線結構；圖1B為現有技術中2500A安培的主母線結構；圖1C為現有技術中3150A安培的主母線結構。圖2為現有技術中3150A安培的主母線集膚效應示意圖。圖3為本實用新型PIX-H 5000A主母線一結構示意圖。圖4為圖3的A-A方向剖面結構示意圖。圖5為圖4的局部放大結構示意圖。圖6為圖5從上方俯視的結構示意圖。圖7為U型結構和上分支母線的結構示意圖。其中:I為絕緣子，2為第一垂直主母線，3為水平主母線，4為墊塊，41為上層L型墊塊，42為下層L型墊塊，5為第二垂直主母線，6為墊片，71為第一上分支母線，72為第二上分支母線；10為U型結構，11為(U型結構的)外周上方，12為(U型結構的)外周下方，13為(U型結構的)外周前方，14為(U型結構的)外周后方，14』為(U型結構的)內側後方。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:如圖3-圖7所述的本實用新型的中壓開關設備的主母線結構優選實施例，中壓開關設備的主母線結構，所述主母線結構包括兩根上分支母線和四根主母線，還包括墊塊構成的長方體結構，四根主母線分別分布在長方體結構的側面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接；本優選實施例中，長方體結構為一端開放內部凹陷的U型結構10 ;四根主母線包括兩根水平主母線3和兩根垂直主母線2、5，所述兩根水平主母線分別分布在墊塊構成的U型結構10外周的上方11和下方12 ;兩根垂直主母線2、5分別分布在U型結構10外周前方13和後方14 ;兩根上分支母線71，72中的第一上分支母線71固定在U型結構10的外周后方14，和垂直主母線直接連接，第二上分支母線72固定在U型結構10的內側後方14』 ；在本優選實施例中，U型結構10為4個L型墊塊構成U型結構，其中，兩個L型墊塊41左右對稱排布構成U型結構上層的三個側邊，另外兩個L型墊塊42左右對稱排布構成U型結構下層的三個側邊；在本優選實施例中，在U型墊塊結構的開放端設有一用於固定前方垂直主母線5的墊片6。在本實用新型的又一優選實施例中，U型結構為墊塊一體成型構成。這樣可以節約安裝時間，且降低造價成本。在本實用新型的又一優選實施例中，上分支母線和主母線還可以固定在墊塊構成的其它形狀的長方體結構上，如立方體等。本實用新型中壓開關設備的主母線結構的布線方法，包括如下步驟:(I)安裝固定上分支母線的觸頭盒到鋼板，(2)安裝第一垂直主母線和墊塊拼接的U型結構，並將U型結構固定到絕緣子上，(3)最後將第二垂直主母線和水平主母線固定到U型結構的3個外周側面。由圖5所示，A、B、C三相主母線呈「 I 」字形垂直布置，模塊化設計方式，保證與原有上分支母線連接的通用性，合理利用原母線室空間，在加大主母線電流的同時，不改變現有櫃型尺寸。當然，上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓人們能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.中壓開關設備的主母線結構，所述主母線結構包括2根上分支母線和至少3根主母線，其特徵在於，還包括墊塊構成的長方體結構，所述的至少3根主母線分別分布在所述長方體結構的側面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接。
2.根據權利要求1所述的主母線結構，其特徵在於，所述主母線結構包括兩根上分支母線和四根主母線分別分布在長方體結構的側面，且兩根上分支母線與至少一主母線直接和間接連接。
3.根據權利要求1或2所述的主母線結構，其特徵在於，所述長方體結構為一端開放內部凹陷的U型結構(10)。
4.根據權利要求3所述的主母線結構，其特徵在於，所述四根主母線包括兩根水平主母線(3)和兩根垂直主母線(2，5)，所述兩根水平主母線分別分布在墊塊構成的U型結構(10)外周的上方(11)、下方(12)； 所述兩根垂直主母線分別分布在墊塊構成的U型結構(10)外周的前方(13)和後方(14)； 所述兩根上分支母線(71，72)中的第一上分支母線(71)固定在U型結構(10)的外周后方(14)，和垂直主母線直接連接，第二上分支母線(72)固定在U型結構(10)的內側後方(14，)。
5.根據權利要求3所述的主母線結構，其特徵在於，所述U型結構(10)由4個L型墊塊構成，其中，兩個L型墊塊(41)左右對稱排布構成U型結構(10)上層的三個側邊，另外兩個L型墊塊(42)左右對稱排布構成U型結構(10)下層的三個側邊。
6.根據權利要求4所述的主母線結構，其特徵在於，所述U型結構(10)為4個L型墊塊構成，其中，兩個L型墊塊(41)左右對稱排布構成U型結構上層的三個側邊，另外兩個L型墊塊(42)左右對稱排布構成U型結構下層的三個側邊。
7.根據權利要求3所述的主母線結構，其特徵在於，所述U型結構(10)為墊塊一體成型構成。
8.根據權利要求4所述的主母線結構，其特徵在於，所述U型結構(10)為墊塊一體成型構成。
9.根據權利要求4-8任一項所述的主母線結構，其特徵在於，在所述U型結構的開放端設有一用於固定前方垂直主母線(5)的墊片(6)。
專利摘要本實用新型公開了一種中壓開關設備的主母線結構，包括2根上分支母線和至少3根主母線，還包括墊塊構成的長方體結構，至少3根主母線分別分布在所述長方體結構的側面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接，優選地，長方體結構為一端開放內部凹陷的U型結構(10)。本實用新型的一種中壓開關櫃獨特的主母線結構，利用墊塊的U型結構將四根主母線獨立矩形放置，既有效的控制了集膚效應，又有利於散熱和對流。通過溫升試驗驗證，利用此母線結構，主母線溫升明顯下降，科學的解決了5000A的電流傳輸和母排利用率問題。
文檔編號H02B1/20GK202997327SQ20122071743
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者洪志全, 張旭松, 吳銳初 申請人:施耐德開關(蘇州)有限公司