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矩形空心铜母线系统.pdf

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矩形 空心 母线 系统
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摘要
申请专利号:

CN201710066263.6

申请日:

2017.02.07

公开号:

CN106684789A

公开日:

2017.05.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02G 5/10申请日:20170207|||公开
IPC分类号: H02G5/10; H02G5/00 主分类号: H02G5/10
申请人: 河南省水利勘测设计研究有限公司
发明人: 张亚辉; 闫新; 闫观清; 杨华军; 李国亮; 尤?#21046;? 白玉峰; 皇甫伟; 黄守峰; 林炜; 王卓然; 钟光科; 张大鹏; 王浩; 巩晖; 杨光; 潘爱萍; 卢家涛; 黄哲元; 王春磊; 余新溟; 张金辉; 袁清超; 田家兴; 刘国龙
地址: 450016 河南省郑州市郑东新区康平路16号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 郑州异开专利事务所(普通合伙) 41114 代理人: 韩华
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法律状态
申请(专利)号:

CN201710066263.6

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2018.05.11|||2017.06.09|||2017.05.17

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种矩形空心铜母线系统,矩形铜母线为矩形空心铜母线,矩形空心铜母线的断面外轮廓宽度与高度之比为0.15~0.2;矩形空心铜母线的顶壁和底壁上开设有多个导流散热孔,位于矩形空心铜母线的底壁上开设有与进线铜排?#32479;?#32447;铜排断面形状相匹配的插孔,进线铜排?#32479;?#32447;铜排分别插装于对应的插孔内并通过螺栓固定;相邻两矩形空心铜母线之间通过铜材料制成的过渡节相连接,过渡段的端面与对应矩形空心铜母线的端面之间分别采用铜材料堆焊连接。本发明满足了母线载流量为2000A~8000A?#27573;?#20869;的工程?#23548;?#38656;求,提高了电力系统中火力发电厂发电机的机压母线、水电站发电机的机压母线、变电站的?#26800;?#21387;配电装置母线运行的安全可靠性。

权利要求书

1.一种矩形空心铜母线系统,包括矩形铜母线,与所述矩形铜母线固定连接的进线铜
排?#32479;?#32447;铜排;其特征在于:所述矩形铜母线为矩形空心铜母线,所述矩形空心铜母线的断
面外轮廓宽度与高度之比为0.15~0.2;矩形空心铜母线的顶壁和底壁上沿长度方向分别
间隔开设有多个导流散热孔,位于矩形空心铜母线的底壁上开设有与所述进线铜排?#32479;?#32447;
铜排断面形状相匹配的插孔,进线铜排?#32479;?#32447;铜排分别插装于对应的所述插孔内并通过螺
栓固定;相邻两矩形空心铜母线之间通过铜材料制成的过渡节相连接,所述过渡节由过渡
段和设置在其两端的连接齿构成,所述过渡段和连接齿的断面形状分别与矩形空心铜母线
的断面外轮廓形状和内轮廓形状相匹配,所述两个连接齿分别插装于对应的矩形空心铜母
线的空腔内并由螺栓固定,所述过渡段的端面与对应矩形空心铜母线的端面之间分别采用
铜材料堆焊连接。
2.根据权利要求1所述的矩形空心铜母线系统,其特征在于:所述连接齿的长度为所述
矩形空心铜母线断面外轮廓高度的1~1.2倍。

说明书

矩形空心铜母线系统

?#38469;?#39046;域

本发明涉及电力系统中使用的矩形母线系统,尤其是涉及矩形空心铜母线系统。

?#38469;?#32972;景

目前电力系统中,中型火力发电厂发电机的机压母线、中型水电站发电机的机压
母线、变电站的?#26800;?#21387;配电装置所使用的母线几乎全部采用矩形铜母线。大型火力发电厂
发电机的机压母线、大型水电站发电机的机压母线通常选用菱形或双槽形母线。

上述应用的矩形铜母线有单片及多片两种形式可供选择。导体截面不超过
1250mm2、厚度与高度之比为1:10~1:12.5的单片矩形铜母线具有很多的优点,在工作电流
不超过2000A的母线系统?#26800;?#21040;了广泛的应用。工作电流为2000A~4000A的母线系统中,一
般采用多片矩形母线,母线片间距离等于片厚。随着母线片数增多,集肤效应系数不断加
大,单位截面的有效载流量下降,母线载流量在5000A?#24065;?#32463;达到极限值,此时母线运行处
于极不经济的工作状态。因此,?#23548;?#20351;用中,当母线载流量小于4000A时,选择矩形母线;当
母线载流量大于4000A时,选择集肤效应系数小的菱形或双槽形等其他形式母线;菱形或双
槽形母线虽然解决了载流量的问题,但同?#24065;?#24102;来其他明显的不足。菱形母线的缺点是:导
体组装工程量大,尤其是母线之间、母线与?#31181;?#32447;之间的连接工作量更为突出,机械强度也
差。双槽形母线的缺点是:导体使用铜材量大,母线固定金具结构复杂,母线与?#31181;?#32447;之间
的连接工作量大。

发明内容

本发明目的在于提供一种矩形空心铜母线系统。

为实现上述目的,本发明采取下述?#38469;?#26041;案:

本发明所述的矩形空心铜母线系统,包括矩形铜母线,与所述矩形铜母线固定连接的
进线铜排?#32479;?#32447;铜排;所述矩形铜母线为矩形空心铜母线,所述矩形空心铜母线的断面外
轮廓宽度与高度之比为0.15~0.2;矩形空心铜母线的顶壁和底壁上沿长度方向分别间隔
开设有多个导流散热孔,位于矩形空心铜母线的底壁上开设有与所述进线铜排?#32479;?#32447;铜排
断面形状相匹配的插孔,进线铜排?#32479;?#32447;铜排分别插装于对应的所述插孔内并通过螺栓固
定;相邻两矩形空心铜母线之间通过铜材料制成的过渡节相连接,所述过渡节由过渡段和
设置在其两端的连接齿构成,所述过渡段和连接齿的断面形状分别与矩形空心铜母线的断
面外轮廓形状和内轮廓形状相匹配,所述两个连接齿分别插装于对应的矩形空心铜母线的
空腔内并由螺栓固定,所述过渡段的端面与对应矩形空心铜母线的端面之间分别采用铜材
料堆焊连接。

所述连接齿的长度为所述矩形空心铜母线断面外轮廓高度的1~1.2倍。

本发明根据当交变电流通过导体时,电流将主要集中在导体表面流过,而非平均
分布于整个导体截面中所呈现的集肤效应而设计,其具备的突出特点和显著进步具体表现
以下几个方面:

1、母线重量轻,通过导体内的交变电流分布合理,?#26723;?#20102;导体集肤效应对母线载流量
的影响,母线载流量大,节约铜材使用量;

2、母线间连接使用母线过渡节,采用螺连与焊接双重固定连接方式,连接处导体有效
导电截面大,发热量小,机械强度高;

3、母线?#31181;?#36827;线铜排、出线铜排与母线连接方便,连接处接触面积增大1倍,连接处机
械强度高,发热量减小,可减缓支撑母线绝缘部件的绝缘老化;

4、母线顶壁和底壁均布开设的导流散热孔具有拔风作用,母线散热效果好,改善了母
线运行条件。

本发明满足了母线载流量为2000A~8000A?#27573;?#20869;的工程?#23548;?#38656;求,提高了电力系
统中火力发电厂发电机的机压母线、水电站发电机的机压母线、变电站的?#26800;?#21387;配电装置
母线运行的安全可靠性。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是图1中两所述矩形空心铜母线连接部位?#27597;?#35270;结构示意图。

附图3是图1的A-A向断面结构示意图。

附图4是图1的B-B向断面结构示意图。

附图5是图1的C-C向断面结构示意图。

附图6是图1的D-D向断面结构示意图。

附图7是本发明所述过渡节的结构示意图。

附图8是图7?#27597;?#35270;结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明?#38469;?#26041;案为前
提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护?#27573;?#19981;限于下
述实施例。

如图1-8所示,本发明所述的矩形空心铜母线系统,包括多根矩形空心铜母线1和
与矩形空心铜母线1固定连接的进线铜排2?#32479;?#32447;铜排3,进线铜排2?#32479;?#32447;铜排3的导电截
面积按照经济电流密度选择。受制造和运输的限制,单根矩形空心铜母线1的长度一般选择
为6m~8m;如图4所示,矩形空心铜母线1的断面外轮廓宽度W与高度H之比在0.15~0.2之间
选择,矩形空心铜母线1载流量为2000A~8000A?#27573;В?#24403;矩形空心铜母线1载流量为2000A时
其断面外轮廓宽度W与高度H之比为0.15,当矩形空心铜母线1载流量为8000A时其断面外轮
廓宽度W与高度H之比为0.2,这样既能实现矩形空心铜母线1与过渡段6、连接齿7、连接齿8、
进线铜排2、出线铜排3的连接有足够的接触面积,又能实现矩形空心铜母线1有足够的机械
强度。矩形空心铜母线1的导电截面积按照经济电流密度选择,矩形空心铜母线1的顶壁和
底壁上沿长度方向分别间隔均布开设有多个导流散热孔4;如图3所示,位于矩形空心铜母
线1的底壁上开设有与进线铜排2?#32479;?#32447;铜排3断面形状相匹配的插孔,进线铜排2?#32479;?#32447;铜
排3分别插装于对应的插孔内并通过螺栓5固定;如图2、4、7、8所示,相邻两矩形空心铜母线
1之间通过铜材料制成的过渡节相连接,过渡节由过渡段6和设置在其两端的连接齿7、8构
成,过渡段6和连接齿7、8的断面形状分别与矩形空心铜母线1的断面外轮廓形状和内轮廓
形状相匹配,连接齿7、8的长度分别为矩形空心铜母线1断面外轮廓高度H的1~1.2倍,以保
证连接处有足够的导电接触面积和机械强度,两个连接齿7、8分别插装于对应的矩形空心
铜母线1的空腔9内并由螺栓10固定,过渡段6的端面与对应矩形空心铜母线1的端面之间分
别采用铜材料堆焊连接,保证焊缝11饱满,然后将焊缝11打磨平整光滑即可。

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