CN102361292B - 全封闭同轴共箱母线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全封闭同轴共箱母线，属于电力传输技术领域，由至少两个同轴共箱母线段连接而成，同轴共箱母线段之间通过导体软连接板、外壳导电连接板、橡胶波纹管相连接；同轴共箱母线段中的三相导体均为圆管形状，且各相导体的直径不同，而截面积相等，同轴共箱母线段中的外壳为圆筒形状，而且三相导体与外壳同轴线；本发明完全消除了母线运行时其附近钢质件的涡流损耗，且导体受集肤效应的影响极小，提高了导体的有效载流能力；运行可靠，制造成本低，安装维护简便。
Description
技术领域
本发明属于电力传输技术领域，特别涉及一种用于发电机、变压器、开关柜等设备之间的电气连接和电能传输的全封闭同轴共箱母线。
背景技术
现在电力工程上使用的共箱母线，无论方形还是圆形，导体布置均不能保证母线运行时磁场分布完全对称，其结构基本上都是用带金属附件的绝缘子、钢铁材质的金具、钢质螺纹紧固件等部件将导体固定在外壳上，母线段与母线段之间导体采用连接板和钢质螺纹紧固件连接，外壳段与段之间一般采用法兰、橡胶密封件及钢质螺纹紧固件连接。由于磁场分布不平衡，必然导致钢质连接件产生涡流损耗，电流较大时（2000A以上）涡流损耗更明显。同时由于外壳法兰制造及安装误差的存在，导致外壳密封也不可靠。而有些采用绝缘子和金具固定导体的圆形共箱母线，其导体一般呈正三角形布置，除了必然导致涡流损耗外，在现场安装好后，金具和绝缘子如果出现损坏，拆卸、检修、更换都很麻烦。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种三相导体和外壳同轴线、且密封良好的全封闭同轴共箱母线。
本发明的全封闭同轴共箱母线由至少两个同轴共箱母线段连接而成，所述同轴共箱母线段之间通过导体软连接板、外壳导电连接板、橡胶波纹管相连接；
所述同轴共箱母线段包括三相导体、导体端子板、外壳、盘式绝缘子密封支撑结构；
所述三相导体由A相导体、C相导体、B相导体组成，该A相导体、C相导体、B相导体均为圆管形状，且三者的直径不同，而截面积相等，并且三者同轴线；
所述A相导体、C相导体、B相导体的两端均分别焊接有导体端子板；
所述三相导体为铝质或铜质；
所述外壳为圆筒形状，且外壳两端的外壁上焊接有外壳导电端子板；
所述外壳为铝质；
所述三相导体置在外壳内，导体端子板露出在外壳外，且三相导体与外壳同轴线，即外壳与A相导体、C相导体、B相导体四者同轴线；
所述盘式绝缘子密封支撑结构包括上盘式绝缘子密封支撑结构、下盘式绝缘子密封支撑结构；
所述上盘式绝缘子密封支撑结构包括外上法兰、上盘式绝缘子、内上法兰；
所述下盘式绝缘子密封支撑结构包括外下法兰、下盘式绝缘子、内下法兰；
所述上盘式绝缘子、下盘式绝缘子为SMC或DMC绝缘树脂材料；
所述外壳与A相导体之间通过一个上盘式绝缘子密封支撑结构、一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
所述外壳内壁的上部焊接有第一外上法兰，外壳内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第一外下法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第一外下法兰上的螺孔顶紧在外壳的内壁上；
所述A相导体外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第一内上法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第一内上法兰上的螺孔顶紧在A相导体的外壁上，A相导体外壁的下部焊接有第一内下法兰；
所述第一外上法兰与第一内上法兰通过第一上盘式绝缘子相连接，该第一上盘式绝缘子的外圆端与第一外上法兰为螺栓连接，该第一上盘式绝缘子的内圆端顶紧在第一内上法兰的下侧面和A相导体的外壁上，且该第一上盘式绝缘子与第一外上法兰、第一内上法兰之间均置有橡胶密封垫；
所述第一外下法兰与第一内下法兰通过第一下盘式绝缘子相连接，该第一下盘式绝缘子的外圆端顶紧在第一外下法兰的上侧面和外壳的内壁上，该第一下盘式绝缘子的内圆端与第一内下法兰为螺栓连接，且该第一下盘式绝缘子与第一外下法兰、第一内下法兰之间均置有橡胶密封垫。
所述A相导体与C相导体之间通过一个上盘式绝缘子密封支撑结构、一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
所述A相导体内壁的上部焊接有第二外上法兰，A相导体内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第二外下法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第二外下法兰上的螺孔顶紧在A相导体的内壁上；
所述C相导体外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第二内上法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第二内上法兰上的螺孔顶紧在C相导体的外壁上，C相导体外壁的下部焊接有第二内下法兰；
所述第二外上法兰与第二内上法兰通过第二上盘式绝缘子相连接，该第二上盘式绝缘子的外圆端与第二外上法兰为螺栓连接，该第二上盘式绝缘子的内圆端顶紧在第二内上法兰的下侧面和C相导体的外壁上，且该第二上盘式绝缘子与第二外上法兰、第二内上法兰之间均置有橡胶密封垫；
所述第二外下法兰与第二内下法兰通过第二下盘式绝缘子相连接，该第二下盘式绝缘子的外圆端顶紧在第二外下法兰的上侧面和A相导体的内壁上，该第二下盘式绝缘子的内圆端与第二内下法兰为螺栓连接，该第二下盘式绝缘子与第二外下法兰、第二内下法兰之间均置有橡胶密封垫。
所述C相导体与B相导体之间通过一个上盘式绝缘子密封支撑结构、一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
所述C相导体内壁的上部焊接有第三外上法兰，C相导体内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第三外下法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第三外下法兰上的螺孔顶紧在C相导体的内壁上；
所述B相导体外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第三内上法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第三内上法兰上的螺孔顶紧在B相导体的外壁上，B相导体外壁的下部焊接有第三内下法兰；
所述第三外上法兰与第三内上法兰通过第三上盘式绝缘子相连接，该第三上盘式绝缘子的外圆端与第三外上法兰之间为螺栓连接，该第三上盘式绝缘子的内圆端顶紧在第三内上法兰下侧面和B相导体的外壁上，且该第三上盘式绝缘子与第三外上法兰、第三内上法兰之间均置有橡胶密封垫；
所述第三外下法兰与第三内下法兰通过第三下盘式绝缘子相连接，该第三下盘式绝缘子的外圆端顶紧在第三外下法兰的上侧面和C相导体的内壁上，该第三下盘式绝缘子的内圆端与第三内下法兰之间为螺栓连接，该第三下盘式绝缘子与第三外下法兰、第三内下法兰之间均置有橡胶密封垫。
所述同轴共箱母线段之间连接方式如下：
同轴共箱母线段之间相对应的导体端子板通过导体软连接板相连接，导体软连接板与导体端子板通过导体连接螺栓连接；
同轴共箱母线段之间外壳通过橡胶波纹管相连接，还通过外壳导电连接板保持导电连接；
所述橡胶波纹管与外壳用波纹管紧固件固定，所述外壳导电连接板与焊接在外壳上的外壳导电端子板为螺栓连接；
本发明的全封闭同轴共箱母线的有益效果：完全消除了母线运行时其附近钢质件的涡流损耗，且导体受集肤效应的影响极小，提高了导体的有效载流能力；运行可靠，制造成本低，安装维护简便。
附图说明
图1为同轴共箱母线段的主视图（全剖）；
图2为图1中H局部放大图；
图3为图1中I局部放大图；
图4为同轴共箱母线段之间连接的剖面图；
图中 1、A相导体 2、C相导体 3、B相导体 4、外壳 5、第一外上法兰；
6、第一上盘式绝缘子 7、第一内上法兰 8、导体端子板 9、第一内下法兰 10、第一下盘式绝缘子 11、橡胶密封垫 12、第一外下法兰；
13、导体软连接板 14、导体连接螺栓 15、橡胶波纹管 16、波纹管紧固件 17、外壳导电连接板 18、外壳导电端子板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的全封闭同轴共箱母线做进一步详细描述。
本发明的全封闭同轴共箱母线由至少两个同轴共箱母线段连接而成，所述同轴共箱母线段之间通过导体软连接板13、外壳导电连接板17、橡胶波纹管15相连接；
如图1所示；
所述同轴共箱母线段包括三相导体、导体端子板8、外壳4、盘式绝缘子密封支撑结构；
所述三相导体由A相导体1、C相导体2、B相导体3组成，该A相导体1、C相导体2、B相导体3均为圆管形状，且三者的直径不同，而截面积相等，并且三者同轴线；
所述A相导体1、C相导体2、B相导体3的两端均分别焊接有导体端子板8；
所述三相导体为铝质或铜质；
所述外壳4为圆筒形状，且外壳4两端的外壁上焊接有外壳导电端子板18；
所述外壳4为铝质；
所述三相导体置在外壳4内，导体端子板8露出在外壳4外，且三相导体与外壳4同轴线，即外壳4与A相导体1、C相导体2、B相导体3四者同轴线；
所述盘式绝缘子密封支撑结构包括上盘式绝缘子密封支撑结构、下盘式绝缘子密封支撑结构；
所述上盘式绝缘子密封支撑结构包括外上法兰、上盘式绝缘子、内上法兰；
所述下盘式绝缘子密封支撑结构包括外下法兰、下盘式绝缘子、内下法兰；
所述上盘式绝缘子、下盘式绝缘子为SMC或DMC绝缘树脂材料；
所述外壳4与A相导体1之间通过一个上盘式绝缘子密封支撑结构、一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
如图1、图2、图3所示；
所述外壳4内壁的上部焊接有第一外上法兰5，外壳4内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第一外下法兰12，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第一外下法兰12上的螺孔顶紧在外壳4的内壁上；
所述A相导体1外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第一内上法兰7，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第一内上法兰7上的螺孔顶紧在A相导体1的外壁上，A相导体1外壁的下部焊接有第一内下法兰9；
所述第一外上法兰5与第一内上法兰7通过第一上盘式绝缘子6相连接，该第一上盘式绝缘子6的外圆端与第一外上法兰5为螺栓连接，该第一上盘式绝缘子6的内圆端顶紧在第一内上法兰7的下侧面和A相导体1的外壁上，且该第一上盘式绝缘子6与第一外上法兰5、第一内上法兰7之间均置有橡胶密封垫；
所述第一外下法兰12与第一内下法兰9通过第一下盘式绝缘子10相连接，该第一下盘式绝缘子10的外圆端顶紧在第一外下法兰12的上侧面和外壳4的内壁上，该第一下盘式绝缘子10的内圆端与第一内下法兰9为螺栓连接，且该第一下盘式绝缘子10与第一外下法兰12、第一内下法兰9之间均置有橡胶密封垫；其中第一下盘式绝缘子10与第一外下法兰12之间为橡胶密封垫11，如图3所示。
所述A相导体1与C相导体2之间通过一个上盘式绝缘子密封支撑结构、一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
所述A相导体1内壁的上部焊接有第二外上法兰，A相导体1内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第二外下法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第二外下法兰上的螺孔顶紧在A相导体1的内壁上；
所述C相导体2外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第二内上法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第二内上法兰上的螺孔顶紧在C相导体2的外壁上，C相导体2外壁的下部焊接有第二内下法兰；
所述第二外上法兰与第二内上法兰通过第二上盘式绝缘子相连接，该第二上盘式绝缘子的外圆端与第二外上法兰为螺栓连接，该第二上盘式绝缘子的内圆端顶紧在第二内上法兰的下侧面和C相导体2的外壁上，且该第二上盘式绝缘子与第二外上法兰、第二内上法兰之间均置有橡胶密封垫；
所述第二外下法兰与第二内下法兰通过第二下盘式绝缘子相连接，该第二下盘式绝缘子的外圆端顶紧在第二外下法兰的上侧面和A相导体1的内壁上，该第二下盘式绝缘子的内圆端与第二内下法兰为螺栓连接，该第二下盘式绝缘子与第二外下法兰、第二内下法兰之间均置有橡胶密封垫。
所述C相导体2与B相导体3之间通过一个上盘式绝缘子密封支撑结构、一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
所述C相导体2内壁的上部焊接有第三外上法兰，C相导体2内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第三外下法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第三外下法兰上的螺孔顶紧在C相导体2的内壁上；
所述B相导体3外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第三内上法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第三内上法兰上的螺孔顶紧在B相导体3的外壁上，B相导体3外壁的下部焊接有第三内下法兰；
所述第三外上法兰与第三内上法兰通过第三上盘式绝缘子相连接，该第三上盘式绝缘子的外圆端与第三外上法兰之间为螺栓连接，该第三上盘式绝缘子的内圆端顶紧在第三内上法兰下侧面和B相导体3的外壁上，且该第三上盘式绝缘子与第三外上法兰、第三内上法兰之间均置有橡胶密封垫；
所述第三外下法兰与第三内下法兰通过第三下盘式绝缘子相连接，该第三下盘式绝缘子的外圆端顶紧在第三外下法兰的上侧面和C相导体2的内壁上，该第三下盘式绝缘子的内圆端与第三内下法兰之间为螺栓连接，该第三下盘式绝缘子与第三外下法兰、第三内下法兰之间均置有橡胶密封垫。
所述同轴共箱母线段之间连接方式如下：
如图4所示；
同轴共箱母线段之间相对应的导体端子板8通过导体软连接板13相连接，导体软连接板13与导体端子板8通过导体连接螺栓14连接；
同轴共箱母线段之间外壳4通过橡胶波纹管15相连接，还通过外壳导电连接板17保持导电连接；
所述橡胶波纹管15与外壳4用波纹管紧固件16固定，所述外壳导电连接板17与焊接在外壳4上的外壳导电端子板18通过螺栓连接；
本发明的全封闭同轴共箱母线中的盘式绝缘子密封支撑结构及母线段与母线段之间的橡胶波纹管结构可保证整个回路共箱母线安装后具有良好的密封性能，达到防水、防尘、防结露目的。环境条件极差时可向母线内充干燥冷却后的微正压气体。此时，不与设备连接的中间各段母线的盘式绝缘子上应设置一些通风孔，以便微正压气体循环流动，确保母线安全运行。
所述全封闭同轴共箱母线段中的三相导体采用圆管形状，与外壳同轴线，且位置对称，从而保证运行时三相导体中各种由导体本身确定的电参数基本平衡，垂直于母线轴线的任意断面上三相交流电所产生的磁场的矢量和均为零。外壳上的感应电流也几乎为零，保证导体附近或外壳外部钢铁金属件的涡流损耗几乎为零，且导体受集肤效应影响最小，有效载流能力最大。
本发明的全封闭同轴共箱母线可制作成直线段或不小于90度的各种角度的弯段，也可通过方箱制作成T接段。
本发明也可用于制作三相四线制的全封闭同轴共箱母线。
Claims (6)
1.一种全封闭同轴共箱母线，由至少两个同轴共箱母线段连接而成，所述同轴共箱母线段之间通过导体软连接板(13)、外壳导电连接板(17)、橡胶波纹管(15)相连接，所述同轴共箱母线段包括三相导体、导体端子板(8)、外壳(4），所述三相导体由A相导体（１）、C相导体（2）、B相导体（3）组成，所述A相导体（1）、C相导体（2）、B相导体（3）的两端均分别焊接有所述的导体端子板(8)，所述三相导体置在外壳(4)内，导体端子板(8)露出在外壳(4)外，其特征在于：
所述同轴共箱母线段还包括盘式绝缘子密封支撑结构；
所述A相导体（1）、C相导体（2）、B相导体（3）均为圆管形状，且三者的直径不同，而截面积相等，并且三者同轴线；
所述外壳（4）为圆筒形状，且外壳（4）两端的外壁上焊接有外壳导电端子板（18）；
所述三相导体与外壳（4）同轴线，即外壳（4）与A相导体（1）、C相导体（2）、B相导体（3）四者同轴线；
所述外壳（4）与A相导体（1）之间通过一个盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
所述A相导体（1）与C相导体（2）之间通过另一个盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
所述C相导体（2）与B相导体（3）之间通过又一个盘式绝缘子密封支撑结构相连接。
2.如权利要求1所述的全封闭同轴共箱母线，其特征在于：所述盘式绝缘子密封支撑结构包括上盘式绝缘子密封支撑结构、下盘式绝缘子密封支撑结构；
所述上盘式绝缘子密封支撑结构包括外上法兰、上盘式绝缘子、内上法兰；
所述下盘式绝缘子密封支撑结构包括外下法兰、下盘式绝缘子、内下法兰；
所述外壳（4）与A相导体（１）之间通过一个上盘式绝缘子密封支撑结构、一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接；
所述外壳（4）内壁的上部焊接有第一外上法兰(5)，外壳(4)内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第一外下法兰(12)，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第一外下法兰(12)上的螺孔顶紧在外壳(4)的内壁上;
所述A相导体(1)外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第一内上法兰(7)，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第一内上法兰(7)上的螺孔顶紧在A相导体(1)的外壁上，A相导体(1)外壁的下部焊接有第一内下法兰(9);
所述第一外上法兰(5)与第一内上法兰(7)通过第一上盘式绝缘子(6)相连接，该第一上盘式绝缘子(6)的外圆端与第一外上法兰(5)为螺栓连接，该第一上盘式绝缘子(6)的内圆端顶紧在第一内上法兰(7)的下侧面和A相导体(1)的外壁上，且该第一上盘式绝缘子(6)与第一外上法兰(5)、第一内上法兰(7)之间均置有橡胶密封垫;
所述第一外下法兰(12)与第一内下法兰(9)通过第一下盘式绝缘子(10)相连接，该第一下盘式绝缘子(10)的外圆端顶紧在第一外下法兰(12)的上侧面和外壳(4)的内壁上，该第一下盘式绝缘子(10)的内圆端与第一内下法兰(9)为螺栓连接，且该第一下盘式绝缘子(10)与第一外下法兰(12)、第一内下法兰(9)之间均置有橡胶密封垫;
所述A相导体(1)与C相导体(2)之间通过另一个上盘式绝缘子密封支撑结构、另一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接;
所述A相导体(1)内壁的上部焊接有第二外上法兰，A相导体(1)内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第二外下法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第二外下法兰上的螺孔顶紧在A相导体(1)的内壁上;
所述C相导体(2)外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第二内上法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第二内上法兰上的螺孔顶紧在C相导体(2)的外壁上，C相导体(2)外壁的下部焊接有第二内下法兰;
所述第二外上法兰与第二内上法兰通过第二上盘式绝缘子相连接，该第二上盘式绝缘子的外圆端与第二外上法兰为螺栓连接，该第二上盘式绝缘子的内圆端顶紧在第二内上法兰的下侧面和C相导体(2)的外壁上，且该第二上盘式绝缘子与第二外上法兰、第二内上法兰之间均置有橡胶密封垫;
所述第二外下法兰与第二内下法兰通过第二下盘式绝缘子相连接，该第二下盘式绝缘子的外圆端顶紧在第二外下法兰的上侧面和A相导体(1)的内壁上，该第二下盘式绝缘子的内圆端与第二内下法兰为螺栓连接，该第二下盘式绝缘子与第二外下法兰、第二内下法兰之间均置有橡胶密封垫;
所述C相导体(2)与B相导体(3)之间通过又一个上盘式绝缘子密封支撑结构、又一个下盘式绝缘子密封支撑结构相连接;
所述C相导体(2)内壁的上部焊接有第三外上法兰，C相导体(2)内壁的下部通过螺栓顶紧方式固定有第三外下法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第三外下法兰上的螺孔顶紧在C相导体(2)的内壁上;
所述B相导体(3)外壁的上部通过螺栓顶紧方式固定有第三内上法兰，该螺栓顶紧方式为螺栓穿过第三内上法兰上的螺孔顶紧在B相导体(3)的外壁上，B相导体(3)外壁的下部焊接有第三内下法兰;
所述第三外上法兰与第三内上法兰通过第三上盘式绝缘子相连接，该第三上盘式绝缘子的外圆端与第三外上法兰之间为螺栓连接，该第三上盘式绝缘子的内圆端顶紧在第三内上法兰下侧面和B相导体(3)的外壁上，且该第三上盘式绝缘子与第三外上法兰、第三内上法兰 之间均置有橡胶密封垫；
所述第三外下法兰与第三内下法兰通过第三下盘式绝缘子相连接，该第三下盘式绝缘子的外圆端顶紧在第三外下法兰的上侧面和C相导体（2）的内壁上，该第三下盘式绝缘子的内圆端与第三内下法兰之间为螺栓连接，该第三下盘式绝缘子与第三外下法兰、第三内下法兰之间均置有橡胶密封垫。
3.如权利要求1所述的全封闭同轴共箱母线，其特征在于：所述同轴共箱母线段之间连接方式如下：
所述同轴共箱母线段之间相对应的导体端子板（8）通过导体软连接板（13）相连接，导体软连接板（13）与导体端子板（8）通过导体连接螺栓（14）连接；
同轴共箱母线段之间外壳（4）通过橡胶波纹管（15）相连接，还通过外壳导电连接板（17）保持导电连接；
所述橡胶波纹管（15）与外壳（4）用波纹管紧固件（16）固定，所述外壳导电连接板（17）与焊接在外壳（4）上的外壳导电端子板（18）为螺栓连接。
4.如权利要求1所述的全封闭同轴共箱母线，其特征在于：所述三相导体为铝质或铜质。
5.如权利要求1所述的全封闭同轴共箱母线，其特征在于：所述外壳（4）为铝质。
6.如权利要求2所述的全封闭同轴共箱母线，其特征在于：所述上盘式绝缘子、下盘式绝缘子为SMC或DMC绝缘树脂材料。
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