本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中使用的矩形母線系統(tǒng)，尤其是涉及矩形空心銅母線系統(tǒng)。

技術(shù)背景

目前電力系統(tǒng)中，中型火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的機(jī)壓母線、中型水電站發(fā)電機(jī)的機(jī)壓母線、變電站的中低壓配電裝置所使用的母線幾乎全部采用矩形銅母線。大型火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的機(jī)壓母線、大型水電站發(fā)電機(jī)的機(jī)壓母線通常選用菱形或雙槽形母線。

上述應(yīng)用的矩形銅母線有單片及多片兩種形式可供選擇。導(dǎo)體截面不超過1250mm²、厚度與高度之比為1：10～1:12.5的單片矩形銅母線具有很多的優(yōu)點(diǎn)，在工作電流不超過2000A的母線系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。工作電流為2000A～4000A的母線系統(tǒng)中，一般采用多片矩形母線，母線片間距離等于片厚。隨著母線片數(shù)增多，集膚效應(yīng)系數(shù)不斷加大，單位截面的有效載流量下降，母線載流量在5000A時(shí)已經(jīng)達(dá)到極限值，此時(shí)母線運(yùn)行處于極不經(jīng)濟(jì)的工作狀態(tài)。因此，實(shí)際使用中，當(dāng)母線載流量小于4000A時(shí)，選擇矩形母線；當(dāng)母線載流量大于4000A時(shí)，選擇集膚效應(yīng)系數(shù)小的菱形或雙槽形等其他形式母線；菱形或雙槽形母線雖然解決了載流量的問題，但同時(shí)也帶來其他明顯的不足。菱形母線的缺點(diǎn)是：導(dǎo)體組裝工程量大，尤其是母線之間、母線與分支線之間的連接工作量更為突出，機(jī)械強(qiáng)度也差。雙槽形母線的缺點(diǎn)是：導(dǎo)體使用銅材量大，母線固定金具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，母線與分支線之間的連接工作量大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種矩形空心銅母線系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的矩形空心銅母線系統(tǒng)，包括矩形銅母線，與所述矩形銅母線固定連接的進(jìn)線銅排和出線銅排；所述矩形銅母線為矩形空心銅母線，所述矩形空心銅母線的斷面外輪廓寬度與高度之比為0.15～0.2；矩形空心銅母線的頂壁和底壁上沿長度方向分別間隔開設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流散熱孔，位于矩形空心銅母線的底壁上開設(shè)有與所述進(jìn)線銅排和出線銅排斷面形狀相匹配的插孔，進(jìn)線銅排和出線銅排分別插裝于對應(yīng)的所述插孔內(nèi)并通過螺栓固定；相鄰兩矩形空心銅母線之間通過銅材料制成的過渡節(jié)相連接，所述過渡節(jié)由過渡段和設(shè)置在其兩端的連接齒構(gòu)成，所述過渡段和連接齒的斷面形狀分別與矩形空心銅母線的斷面外輪廓形狀和內(nèi)輪廓形狀相匹配，所述兩個(gè)連接齒分別插裝于對應(yīng)的矩形空心銅母線的空腔內(nèi)并由螺栓固定，所述過渡段的端面與對應(yīng)矩形空心銅母線的端面之間分別采用銅材料堆焊連接。

所述連接齒的長度為所述矩形空心銅母線斷面外輪廓高度的1～1.2倍。

本發(fā)明根據(jù)當(dāng)交變電流通過導(dǎo)體時(shí),電流將主要集中在導(dǎo)體表面流過，而非平均分布于整個(gè)導(dǎo)體截面中所呈現(xiàn)的集膚效應(yīng)而設(shè)計(jì)，其具備的突出特點(diǎn)和顯著進(jìn)步具體表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

1、母線重量輕，通過導(dǎo)體內(nèi)的交變電流分布合理，降低了導(dǎo)體集膚效應(yīng)對母線載流量的影響，母線載流量大,節(jié)約銅材使用量；

2、母線間連接使用母線過渡節(jié)，采用螺連與焊接雙重固定連接方式，連接處導(dǎo)體有效導(dǎo)電截面大，發(fā)熱量小，機(jī)械強(qiáng)度高；

3、母線分支進(jìn)線銅排、出線銅排與母線連接方便，連接處接觸面積增大1倍，連接處機(jī)械強(qiáng)度高，發(fā)熱量減小，可減緩支撐母線絕緣部件的絕緣老化；

4、母線頂壁和底壁均布開設(shè)的導(dǎo)流散熱孔具有拔風(fēng)作用，母線散熱效果好，改善了母線運(yùn)行條件。

本發(fā)明滿足了母線載流量為2000A～8000A范圍內(nèi)的工程實(shí)際需求，提高了電力系統(tǒng)中火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的機(jī)壓母線、水電站發(fā)電機(jī)的機(jī)壓母線、變電站的中低壓配電裝置母線運(yùn)行的安全可靠性。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是圖1中兩所述矩形空心銅母線連接部位的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是圖1的A-A向斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4是圖1的B-B向斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖5是圖1的C-C向斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖6是圖1的D-D向斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖7是本發(fā)明所述過渡節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖8是圖7的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。

如圖1-8所示，本發(fā)明所述的矩形空心銅母線系統(tǒng)，包括多根矩形空心銅母線1和與矩形空心銅母線1固定連接的進(jìn)線銅排2和出線銅排3，進(jìn)線銅排2和出線銅排3的導(dǎo)電截面積按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。受制造和運(yùn)輸?shù)南拗?，單根矩形空心銅母線1的長度一般選擇為6m～8m；如圖4所示，矩形空心銅母線1的斷面外輪廓寬度W與高度H之比在0.15～0.2之間選擇，矩形空心銅母線1載流量為2000A～8000A范圍；當(dāng)矩形空心銅母線1載流量為2000A時(shí)其斷面外輪廓寬度W與高度H之比為0.15，當(dāng)矩形空心銅母線1載流量為8000A時(shí)其斷面外輪廓寬度W與高度H之比為0.2，這樣既能實(shí)現(xiàn)矩形空心銅母線1與過渡段6、連接齒7、連接齒8、進(jìn)線銅排2、出線銅排3的連接有足夠的接觸面積，又能實(shí)現(xiàn)矩形空心銅母線1有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。矩形空心銅母線1的導(dǎo)電截面積按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，矩形空心銅母線1的頂壁和底壁上沿長度方向分別間隔均布開設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流散熱孔4；如圖3所示，位于矩形空心銅母線1的底壁上開設(shè)有與進(jìn)線銅排2和出線銅排3斷面形狀相匹配的插孔，進(jìn)線銅排2和出線銅排3分別插裝于對應(yīng)的插孔內(nèi)并通過螺栓5固定；如圖2、4、7、8所示，相鄰兩矩形空心銅母線1之間通過銅材料制成的過渡節(jié)相連接，過渡節(jié)由過渡段6和設(shè)置在其兩端的連接齒7、8構(gòu)成，過渡段6和連接齒7、8的斷面形狀分別與矩形空心銅母線1的斷面外輪廓形狀和內(nèi)輪廓形狀相匹配，連接齒7、8的長度分別為矩形空心銅母線1斷面外輪廓高度H的1～1.2倍，以保證連接處有足夠的導(dǎo)電接觸面積和機(jī)械強(qiáng)度，兩個(gè)連接齒7、8分別插裝于對應(yīng)的矩形空心銅母線1的空腔9內(nèi)并由螺栓10固定，過渡段6的端面與對應(yīng)矩形空心銅母線1的端面之間分別采用銅材料堆焊連接，保證焊縫11飽滿，然后將焊縫11打磨平整光滑即可。