一体式绝缘管型母线、生产专用设备及该母线的制备方法与流程

文档序号:11178986阅读:680来源:国知局
一体式绝缘管型母线、生产专用设备及该母线的制备方法与流程

本发明属于管型母线及其制备方法技术领域,尤其涉及一种一体式绝缘管型母线、生产专用设备及该母线的制备方法。



背景技术:

在电力工程中电网输电导线与变电站变压器之间的导体连接、输电线路中的跳线、电力设备中的连接导体和大电流直流融冰装置中的过流导体,都用管型母线,在地下变电站、地铁用变电站或某些特殊要求的变电站,为了减少占地面积,变电站更加紧凑,要求管型母线的绝缘性能、耐腐蚀性能等各项指标大大提高。

目前使用的管型母线包括充油式聚四氟乙烯带绕包全绝缘型母线和干式一体式绝缘管型母线,由于结构的原因,存在以下缺陷:其一,充油式聚四氟乙烯带绕包全绝缘型母线,由于聚四氟乙烯带非常光滑,不能达到完全固定的目的。在生产、运输、安装及运行过程中,聚四氟乙烯带及屏蔽层沿母线轴线方向攒动不可避免,导致电场分配不均并发生劣变;其二,干式一体式绝缘管型母线,采用缠绕的聚四氟乙烯膜作为绝缘层,采用缠绕半导体聚四氟乙烯膜作为屏蔽层,绝缘层和屏蔽层间隔设置,每层绝缘层由多层聚四氟乙烯膜缠绕而成,每层屏蔽层由多层带有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜缠绕而成,缠绕完成后,采用高温烧结的方法,将各个绝缘层和屏蔽层与空心导电管烧结在一起。由于烧结过程中温度时间控制难度大,聚四氟乙烯膜的乳变性不规则,造成母线撕裂、厚度不均匀,产品合格率低,绝缘性能差。

如果采用目前缠绕玻璃钢管道等方法缠绕该母线,存在以下缺陷:其一,粘接剂在聚四氟乙烯膜上不能平铺均匀,由于聚四氟乙烯膜的厚度非常小,造成平整度差,从而降低整个母线的绝缘性能;其二,目前玻璃钢管道缠绕完成后,通过烘干固化使树脂凝固,但对于该母线来说,由于聚四氟乙烯膜的透气性能差,粘接剂中的溶剂很难被排出,形成气泡等,影响产品质量和绝缘性能。



技术实现要素:

本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种加工周期短、具有载流量大、集肤效应低、功率损失小、允许应变力大、机械强度高、散热条件好、温升低极强的耐候性、完全免维护、耐腐蚀的一体式绝缘管型母线。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

包括空心导电管,在所述的空心导电管外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第一绝缘层,在所述第一绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第一屏蔽层;在所述第一屏蔽层外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第二绝缘层,在所述第二绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第二屏蔽层;在所述第二屏蔽层外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第三绝缘层,在所述第三绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第三屏蔽层;在所述第三屏蔽层外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第四绝缘层,在所述第四绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第四屏蔽层;所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层由多层聚四氟乙烯膜构成,所述第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层和第四屏蔽层为一层或一层以上半导体聚四氟乙烯膜,在组成所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层的相邻所述聚四氟乙烯膜之间设置有第一粘接层;在组成所述第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层和第四屏蔽层的相邻所述半导体聚四氟乙烯膜之间设置有第二粘接层;在所述第一绝缘层、第一屏蔽层、第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层和第四屏蔽层之间设置有第三粘接层,在所述第一绝缘层与所述空心导电管之间设置有第四粘接层。

其附加技术特征为:

在所述第四屏蔽层外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第五绝缘层,在所述第五绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第五屏蔽层;

在所述第五屏蔽层外侧带有护套层;

在所述第一绝缘层与所述空心导电管之间设置有包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成匀电场层;

所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层、所述第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层和第四屏蔽层为螺旋角30-45度半叠包包绕。

本发明解决的第二个技术问题就是提供一种生产上述一体式绝缘管型母线的专用设备。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

该生产设备包括带有转动动力机构的空心导电管固定架,在所述空心导电管固定架两侧分别设置有与空心导电管固定架平行的导轨,在所述导轨上分别设置有沿导轨移动的聚四氟乙烯膜卷固定架和半导体聚四氟乙烯膜卷固定架,在所述聚四氟乙烯膜卷固定架与空心导电管固定架之间及半导体聚四氟乙烯膜卷固定架与空心导电管固定架之间分别设置有粘接剂料槽,在所述粘接剂料槽上方设置有刮料辊,在所述粘接剂料槽与所述空心导电管固定架之间设置有烘干机构。

其附加技术特征为:在所述聚四氟乙烯膜卷固定架和粘接剂料槽之间以及半导体聚四氟乙烯膜卷固定架与粘接剂料槽之间设置有电子冲击机。

本发明解决的第三个技术问题就是提供一种使用生产上述专用设备制备一体式绝缘管型母线的方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

该方法包括下列步骤:

第一步,安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷和半导体聚四氟乙烯膜卷

将空心导电管安装到空心导电管固定架上,将聚四氟乙烯膜卷放置在聚四氟乙烯膜卷固定架上,将半导体聚四氟乙烯膜卷放置在半导体聚四氟乙烯膜卷固定架上;

第二步,在粘接剂料槽中加料

将粘接剂倒入粘接剂料槽中;

第三步,缠绕第一绝缘层

将聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过粘接剂料槽和烘干机构,将聚四氟乙烯膜的端部固定在空心导电管上,开启转动动力机构,同时将聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨移动,在聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在空心导电管上,根据该第一绝缘层聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将聚四氟乙烯膜剪断待用;

第四步,缠绕第一屏蔽层

将半导体聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过粘接剂料槽和烘干机构,将半导体聚四氟乙烯膜的端部固定在第一绝缘层外侧,开启转动动力机构,同时将半导体聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨移动,在半导体聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在第一绝缘层外侧,根据该第一屏蔽层的半导体聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动半导体聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将半导体聚四氟乙烯膜剪断待用;

第五步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层;

重复所述第三步和第四步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层;

第六步,修剪并包装

修剪一体式绝缘管型母线的两端,并将修剪好的成品包装。

其附加技术特征为

该方法包括下列步骤:

第一步,安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷和半导体聚四氟乙烯膜卷

将空心导电管安装到空心导电管固定架上,将聚四氟乙烯膜卷放置在聚四氟乙烯膜卷固定架上,将半导体聚四氟乙烯膜卷放置在半导体聚四氟乙烯膜卷固定架上;

第二步,在粘接剂料槽中加料

将粘接剂倒入粘接剂料槽中;

第三步,缠绕第一绝缘层

将聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过电子冲击机、粘接剂料槽和烘干机构,将聚四氟乙烯膜的端部固定在空心导电管上,开启转动动力机构,同时将聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨移动,经过电子冲击机将聚四氟乙烯膜表面冲击成粗糙面,在聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在空心导电管上,根据该第一绝缘层聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将聚四氟乙烯膜剪断待用;

第四步,缠绕第一屏蔽层

将半导体聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过电子冲击机、粘接剂料槽和烘干机构,将半导体聚四氟乙烯膜的端部固定在第一绝缘层外侧,开启转动动力机构,同时将半导体聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨移动,经过电子冲击机将聚四氟乙烯膜表面冲击成粗糙面,在半导体聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在第一绝缘层外侧,根据该第一屏蔽层的半导体聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动半导体聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将半导体聚四氟乙烯膜剪断待用;

第五步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层;

重复所述第三步和第四步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层;

第六步,修剪并包装

修剪一体式绝缘管型母线的两端,并将修剪好的成品包装。

作为本发明的进一步改进,该方法包括下列步骤:

第一步,安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷和半导体聚四氟乙烯膜卷

将空心导电管安装到空心导电管固定架上,将聚四氟乙烯膜卷放置在聚四氟乙烯膜卷固定架上,将半导体聚四氟乙烯膜卷放置在半导体聚四氟乙烯膜卷固定架上;

第二步,在粘接剂料槽中加料

将粘接剂倒入粘接剂料槽中;

第三步,缠绕第一绝缘层

将聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过电子冲击机、粘接剂料槽和烘干机构,将聚四氟乙烯膜的端部固定在空心导电管上,开启转动动力机构,同时将聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨移动,经过电子冲击机将聚四氟乙烯膜表面冲击成粗糙面,在聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在空心导电管上,根据该第一绝缘层聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将聚四氟乙烯膜剪断待用;

第四步,缠绕第一屏蔽层

将半导体聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过电子冲击机、粘接剂料槽和烘干机构,将半导体聚四氟乙烯膜的端部固定在第一绝缘层外侧,开启转动动力机构,同时将半导体聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨移动,经过电子冲击机将聚四氟乙烯膜表面冲击成粗糙面,在半导体聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在第一绝缘层外侧,根据该第一屏蔽层的半导体聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动半导体聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将半导体聚四氟乙烯膜剪断待用;

第五步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层、第五绝缘层、第五屏蔽层;

重复所述第三步和第四步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层、第五绝缘层、第五屏蔽层;

第六步,缠绕保护套层

在所述第五屏蔽层外侧缠绕保护套层;

第七步,修剪并包装

修剪一体式绝缘管型母线的两端,并将修剪好的成品包装。

本发明解决的第四个技术问题就是提供另一种生产上述一体式绝缘管型母线的专用设备。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

该生产设备包括带有转动动力机构的空心导电管固定架,在所述空心导电管固定架下方设置有固定架导轨,所述空心导电管固定架通过移动控制机构与所述固定架导轨连接,在所述固定架导轨侧面设置有膜卷固定架,在所述膜卷固定架与空心导电管固定架之间设置有粘接剂料槽,在所述粘接剂料槽上方设置有刮料辊,在所述粘接剂料槽与所述空心导电管固定架之间设置有烘干机构。

本发明解决的第五个技术问题就是提供一种使用生产上述专用设备制备一体式绝缘管型母线的方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

该方法包括下列步骤:

第一步,安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷

将空心导电管安装到空心导电管固定架上,将聚四氟乙烯膜卷放置在膜卷固定架上;

第二步,在粘接剂料槽中加料

将粘接剂倒入粘接剂料槽中;

第三步,缠绕第一绝缘层

将聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过粘接剂料槽和烘干机构,将聚四氟乙烯膜的端部固定在空心导电管上,开启转动动力机构,同时将空心导电管固定架沿固定架导轨移动,在聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在空心导电管上,根据该第一绝缘层聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿固定架导轨来回移动空心导电管固定架,缠绕完成后,将聚四氟乙烯膜剪断;

第四步,缠绕第一屏蔽层

将聚四氟乙烯膜卷从膜卷固定架上卸下,将半导体聚四氟乙烯膜卷放置在膜卷固定架上;将半导体聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过粘接剂料槽和烘干机构,将半导体聚四氟乙烯膜的端部固定在第一绝缘层外侧,开启转动动力机构,同时将空心导电管固定架沿固定架导轨移动,在半导体聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在第一绝缘层外侧,根据该第一屏蔽层半导体聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿固定架导轨来回移动空心导电管固定架,缠绕完成后,将半导体聚四氟乙烯膜剪断;

第五步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层;

重复所述第三步和第四步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层;

第六步,修剪并包装

修剪一体式绝缘管型母线的两端,并将修剪好的成品包装。

本发明所提供的一体式绝缘管型母线与现有技术相比,具有以下优点:其一,由于包括空心导电管,在所述的空心导电管外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第一绝缘层,在所述第一绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第一屏蔽层;在所述第一屏蔽层外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第二绝缘层,在所述第二绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第二屏蔽层;在所述第二屏蔽层外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第三绝缘层,在所述第三绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第三屏蔽层;在所述第三屏蔽层外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第四绝缘层,在所述第四绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第四屏蔽层;所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层由多层聚四氟乙烯膜构成,所述第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层和第四屏蔽层为一层或一层以上半导体聚四氟乙烯膜,在组成所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层的相邻所述聚四氟乙烯膜之间设置有第一粘接层;在组成所述第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层和第四屏蔽层的相邻所述半导体聚四氟乙烯膜之间设置有第二粘接层;在所述第一绝缘层、第一屏蔽层、第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层和第四屏蔽层之间设置有第三粘接层,在所述第一绝缘层与所述空心导电管之间设置有第四粘接层,各个相邻的绝缘层和屏蔽层之间、各绝缘层的聚四氟乙烯膜之间以及各屏蔽层的半导体聚四氟乙烯膜之间都是通过粘接层粘接在一起形成一体结构,具有载流量大、集肤效应低、功率损失小、允许应变力大、机械强度高、散热条件好、温升低、极强的耐候性、完全免维护、耐腐蚀的优点;而且各层之间距离和各层的厚度不发生变化,不容易造成母线撕裂、厚度更加均匀,绝缘性能好,使用寿命长;其二,由于在所述第四屏蔽层外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第五绝缘层,在所述第五绝缘层外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第五屏蔽层,对于一些电流较大的母线,进一步提高了母线的电气性能;其三,由于在所述第五屏蔽层外侧带有护套层,延长了产品的使用寿命;其四,在所述第一绝缘层与所述空心导电管之间设置有包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成匀电场层,导体表面更加光滑,电场分布均匀,不易产生电弧;其五,由于所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层、所述第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层和第四屏蔽层为螺旋角30-45度半叠包包绕,生成的产品更加平整。

本发明提供的生产上述一体式绝缘管型母线的专用设备与现有技术相比具有以下优点:其一,由于包括带有转动动力机构的空心导电管固定架,在所述空心导电管固定架两侧分别设置有与空心导电管固定架平行的导轨,在所述导轨上分别设置有沿导轨移动的聚四氟乙烯膜卷固定架和半导体聚四氟乙烯膜卷固定架,在所述聚四氟乙烯膜卷固定架与空心导电管固定架之间及半导体聚四氟乙烯膜卷固定架与空心导电管固定架之间分别设置有粘接剂料槽,在所述粘接剂料槽上方设置有刮料辊,在所述粘接剂料槽与所述空心导电管固定架之间设置有烘干机构,将空心导电管固定在空心导电管固定架上,空心导电管固定架转动的同时带动空心导电管转动,此时聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨左右移动的同时将聚四氟乙烯膜缠绕在空心导电管上,聚四氟乙烯膜离开聚四氟乙烯膜固定架后,首先浸入粘接剂料槽中,使聚四氟乙烯膜两面上都带有粘接剂,粘接剂可以均匀铺在聚四氟乙烯膜的表面,位于聚四氟乙烯膜上方的刮料辊将多余的粘接剂刮下,使聚四氟乙烯膜上方的粘接剂更加均匀,位于聚四氟乙烯膜下方的多余粘接剂在粘接剂自身重力的作用下落回粘接剂料槽中,带有粘接剂的聚四氟乙烯膜不是直接缠绕在空心导电管上,而是经过烘干机构,将粘接剂中的溶剂挥发,然后在缠绕在空心导电管上,粘接剂中几乎不含有溶剂,粘接更加牢固;对于半导体聚四氟乙烯膜也是同样道理;其二,在所述聚四氟乙烯膜卷固定架和粘接剂料槽之间以及半导体聚四氟乙烯膜卷固定架与粘接剂料槽之间设置有电子冲击机,电子冲击机将聚四氟乙烯膜和半导体聚四氟乙烯膜表面处理成粗糙面,粘接更加均匀牢固。

本发明所述的一体式绝缘管型母线制造方法具有以下特点:

第一,工序简单,生产周期短。首先安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷和半导体聚四氟乙烯膜卷;在粘接剂料槽中加料;缠绕第一绝缘层;缠绕第一屏蔽层;依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层、第五绝缘层、第五屏蔽层;重复上述步骤,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层、第五绝缘层、第五屏蔽层;缠绕保护套层;修剪并包装。首先浸入粘接剂料槽中,使聚四氟乙烯膜两面上都带有粘接剂,粘接剂可以均匀铺在聚四氟乙烯膜的表面,位于聚四氟乙烯膜上方的刮料辊将多余的粘接剂刮下,使聚四氟乙烯膜上方的粘接剂更加均匀,位于聚四氟乙烯膜下方的多余粘接剂在粘接剂自身重力的作用下落回粘接剂料槽中,带有粘接剂的聚四氟乙烯膜不是直接缠绕在空心导电管上,而是经过烘干机构,将粘接剂中的溶剂挥发,然后在缠绕在空心导电管上,粘接剂中几乎不含有溶剂,粘接更加牢固;对于半导体聚四氟乙烯膜也是同样道理。

第二,采用聚四氟乙烯膜作为绝缘层,采用带有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜,由于都含有聚四氟乙烯材料,各层采用粘接剂粘接,各层通过粘接剂粘接成一体结构,使得该方法生产的一体式绝缘管型母线具有载流量大、集肤效应低、功率损失小、允许应变力大、机械强度高、散热条件好、温升低、极强的耐候性、完全免维护、耐腐蚀的优点。

附图说明

图1为本发明一体式绝缘管型母线截面的结构示意图;

图2为外侧带有第五绝缘层和第五屏蔽层的一体式绝缘管型母线截面的结构示意图;

图3为空心导电管外侧带有匀电场层的一体式绝缘管型母线截面的结构示意图;

图4为第一绝缘层的截面图;

图5为第一屏蔽层的截面图;

图6为生产一体式绝缘管型母线的专用设备的结构示意图;

图7为带有电子冲击机的一体式绝缘管型母线的专用设备的结构示意图;

图8为另一种生产一体式绝缘管型母线的专用设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明一体式绝缘管型母线的结构和使用原理做进一步详细说明。

如图1所示,本发明一体式绝缘管型母线包括空心导电管1,在空心导电管1的外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第一绝缘层2,在第一绝缘层2外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第一屏蔽层3;在第一屏蔽层3外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第二绝缘层4,在第二绝缘层4外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第二屏蔽层5;在第二屏蔽层5外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第三绝缘层6,在第三绝缘层6外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第三屏蔽层7;在第三屏蔽层7外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第四绝缘层8,在第四绝缘层8外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第四屏蔽层9;如图4所示,第一绝缘层2、第二绝缘层4、第三绝缘层6和第四绝缘层8分别由多层聚四氟乙烯膜98构成,在组成第一绝缘层2、第二绝缘层4、第三绝缘层6、第四绝缘层8的相邻聚四氟乙烯膜98之间设置有第一粘接层11;如图5所示,第一屏蔽层3、第二屏蔽层5、第三屏蔽层7和第四屏蔽层9为一层或一层以上半导体聚四氟乙烯膜,在组成第一屏蔽层3、第二屏蔽层5、第三屏蔽层7和第四屏蔽层9的相邻所述半导体聚四氟乙烯膜之间设置有第二粘接层12;在第一绝缘层2、第一屏蔽层3、第二绝缘层4、第二屏蔽层5、第三绝缘层6、第三屏蔽层7、第四绝缘层8、第四屏蔽层9之间设置有第三粘接层13,在第一绝缘层2与所述空心导电管1之间设置有第四粘接层14。

各个相邻的绝缘层和屏蔽层之间、各绝缘层的聚四氟乙烯膜之间以及各屏蔽层的半导体聚四氟乙烯膜之间都是通过粘接层粘接在一起形成一体结构,具有载流量大、集肤效应低、功率损失小、允许应变力大、机械强度高、散热条件好、温升低、极强的耐候性、完全免维护、耐腐蚀的优点;而且各层之间距离和各层的厚度不发生变化,不容易造成母线撕裂、厚度更加均匀,绝缘性能好,使用寿命长。

如图2所示,在第四屏蔽层9外侧缠绕聚四氟乙烯膜组成第五绝缘层10在第五绝缘层10外侧缠绕包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成第五屏蔽层15,对于一些电流较大的母线,进一步提高了母线的电气性能。

如图2所示,在第五屏蔽层15外侧带有护套层16,延长了产品的使用寿命。

如图3所示,在第一绝缘层2与空心导电管1之间设置有包含有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜组成匀电场层17,导体表面更加光滑,电场分布均匀,不易产生电弧。

第一绝缘层2、第二绝缘层4、第三绝缘层6和第四绝缘层8、所述第一屏蔽层3、第二屏蔽层5、第三屏蔽层7和第四屏蔽层9为螺旋角30-45度半叠包包绕,生成的产品更加平整。

如图6所示,生产上述一体式绝缘管型母线的专用设备结构示意图,该专业设备包括带有转动动力机构20的空心导电管固定架21,在空心导电管固定架21两侧分别设置有与空心导电管固定架21平行的导轨22,在导轨22上分别设置有沿导轨22移动的聚四氟乙烯膜卷固定架23和半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24,在聚四氟乙烯膜卷固定架23与空心导电管固定架21之间及半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24与空心导电管固定架21之间分别设置有粘接剂料槽25,在粘接剂料槽25上方设置有刮料辊26,在粘接剂料槽25与空心导电管固定架21之间设置有烘干机构27。将空心导电管固定在空心导电管固定架21上,空心导电管固定架21转动的同时带动空心导电管1转动,此时聚四氟乙烯膜卷固定架23沿导轨22左右移动的同时将聚四氟乙烯膜缠绕在空心导电管上,聚四氟乙烯膜离开聚四氟乙烯膜固定架23后,首先浸入粘接剂料槽25中,使聚四氟乙烯膜两面上都带有粘接剂,粘接剂可以均匀铺在聚四氟乙烯膜的表面,位于聚四氟乙烯膜上方的刮料辊26将多余的粘接剂刮下,使聚四氟乙烯膜上方的粘接剂更加均匀,位于聚四氟乙烯膜下方的多余粘接剂在粘接剂自身重力的作用下落回粘接剂料槽中,带有粘接剂的聚四氟乙烯膜不是直接缠绕在空心导电管上,而是经过烘干机构27,将粘接剂中的溶剂挥发,然后在缠绕在空心导电管上,粘接剂中几乎不含有溶剂,粘接更加牢固;对于半导体聚四氟乙烯膜也是同样道理。当然,导轨22可以为设置在空心导电管固定架21一侧的一根,那样,聚四氟乙烯膜卷固定架23和半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24可拆卸的设置在导轨22上,根据需要更换导轨22上的聚四氟乙烯膜卷固定架23和半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24即可。

如图7所示,在聚四氟乙烯膜卷固定架23和粘接剂料槽25之间以及半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24与粘接剂料槽25之间设置有电子冲击机28,电子冲击机28将聚四氟乙烯膜和半导体聚四氟乙烯膜表面处理成粗糙面,粘接更加均匀牢固。

使用上述生产设备制备一体式绝缘管型母线的方法,该方法包括下列步骤:

第一步,安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷和半导体聚四氟乙烯膜卷

将空心导电管1安装到空心导电管固定架21上,将聚四氟乙烯膜卷放置在聚四氟乙烯膜卷固定架23上,将半导体聚四氟乙烯膜卷放置在半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24上;

第二步,在粘接剂料槽25中加料

将粘接剂倒入粘接剂料槽25中;

第三步,缠绕第一绝缘层2

将聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过粘接剂料槽25和烘干机构27,将聚四氟乙烯膜的端部固定在空心导电管1上,开启转动动力机构20,同时将聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨移动,在聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽25后先通过烘干机构27烘干后再缠绕在空心导电管1上,根据该第一绝缘层2的聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动聚四氟乙烯膜卷固定架23,缠绕完成后,将聚四氟乙烯膜剪断待用;

第四步,缠绕第一屏蔽层3

将半导体聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过粘接剂料槽25和烘干机构27,将半导体聚四氟乙烯膜的端部固定在第一绝缘层2外侧,开启转动动力机构20,同时将半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24沿导轨22移动,在半导体聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽后先通过烘干机构烘干后再缠绕在第一绝缘层2外侧,根据该第一屏蔽层3的半导体聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动半导体聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将半导体聚四氟乙烯膜剪断待用;

第五步,依次缠绕第二绝缘层4、第二屏蔽层5、第三绝缘层6、第三屏蔽层7、第四绝缘层8、第四屏蔽层9;

重复所述第三步和第四步,依次缠绕第二绝缘层4、第二屏蔽层5、第三绝缘层6、第三屏蔽层7、第四绝缘层8、第四屏蔽层9;

第六步,修剪并包装

修剪一体式绝缘管型母线的两端,并将修剪好的成品包装。

对于带有电子冲击机的设备来说,该方法包括下列步骤:

第一步,安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷和半导体聚四氟乙烯膜卷

将空心导电管1安装到空心导电管固定架21上,将聚四氟乙烯膜卷放置在聚四氟乙烯膜卷固定架23上,将半导体聚四氟乙烯膜卷放置在半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24上;

第二步,在粘接剂料槽25中加料

将粘接剂倒入粘接剂料槽25中;

第三步,缠绕第一绝缘层

将聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过电子冲击机28、粘接剂料槽25和烘干机构27,将聚四氟乙烯膜的端部固定在空心导电管1上,开启转动动力机构20,同时将聚四氟乙烯膜卷固定架23沿导轨22移动,经过电子冲击机28将聚四氟乙烯膜表面冲击成粗糙面,在聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽25后先通过烘干机构27烘干后再缠绕在空心导电管1上,根据该第一绝缘层聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将聚四氟乙烯膜剪断待用;

第四步,缠绕第一屏蔽层

将半导体聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过电子冲击机28、粘接剂料槽25和烘干机构27,将半导体聚四氟乙烯膜的端部固定在第一绝缘层外侧,开启转动动力机构20,同时将半导体聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨22移动,经过电子冲击机28将聚四氟乙烯膜表面冲击成粗糙面,在半导体聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽25后先通过烘干机构27烘干后再缠绕在第一绝缘层外侧,根据该第一屏蔽层的半导体聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动半导体聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将半导体聚四氟乙烯膜剪断待用;

第五步,依次缠绕第二绝缘层4、第二屏蔽层5、第三绝缘层6、第三屏蔽层7、第四绝缘层8、第四屏蔽层9;

重复所述第三步和第四步,依次缠绕第二绝缘层4、第二屏蔽层5、第三绝缘层6、第三屏蔽层7、第四绝缘层8、第四屏蔽层9;

第六步,修剪并包装

修剪一体式绝缘管型母线的两端,并将修剪好的成品包装。

对于带有第五绝缘层、第五屏蔽层和保护套层的一体式绝缘管型母线来说,其生产方法包括下列步骤:

第一步,安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷和半导体聚四氟乙烯膜卷

将空心导电管1安装到空心导电管固定架21上,将聚四氟乙烯膜卷放置在聚四氟乙烯膜卷固定架23上,将半导体聚四氟乙烯膜卷放置在半导体聚四氟乙烯膜卷固定架24上;

第二步,在粘接剂料槽25中加料

将粘接剂倒入粘接剂料槽25中;

第三步,缠绕第一绝缘层

将聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过电子冲击机28、粘接剂料槽25和烘干机构27,将聚四氟乙烯膜的端部固定在空心导电管1上,开启转动动力机构20,同时将聚四氟乙烯膜卷固定架23沿导轨22移动,经过电子冲击机28将聚四氟乙烯膜表面冲击成粗糙面,在聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽25后先通过烘干机构27烘干后再缠绕在空心导电管1上,根据该第一绝缘层聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将聚四氟乙烯膜剪断待用;

第四步,缠绕第一屏蔽层

将半导体聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过电子冲击机28、粘接剂料槽25和烘干机构27,将半导体聚四氟乙烯膜的端部固定在第一绝缘层外侧,开启转动动力机构20,同时将半导体聚四氟乙烯膜卷固定架沿导轨22移动,经过电子冲击机28将聚四氟乙烯膜表面冲击成粗糙面,在半导体聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽25后先通过烘干机构27烘干后再缠绕在第一绝缘层外侧,根据该第一屏蔽层的半导体聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿导轨来回移动半导体聚四氟乙烯膜卷固定架,缠绕完成后,将半导体聚四氟乙烯膜剪断待用;

第五步,依次缠绕第二绝缘层4、第二屏蔽层5、第三绝缘层6、第三屏蔽层7、第四绝缘层8、第四屏蔽层9、第五绝缘层10、第五屏蔽层15

重复所述第三步和第四步,依次缠绕第二绝缘层4、第二屏蔽层5、第三绝缘层6、第三屏蔽层7、第四绝缘层8、第四屏蔽层9;

第六步,缠绕保护套层

在第五屏蔽层15外侧缠绕保护套层16;

第七步,修剪并包装

修剪一体式绝缘管型母线的两端,并将修剪好的成品包装。

如图8所示,另一种生产一体式绝缘管型母线的专用设备的结构示意图,该生产设备包括带有转动动力机构30的空心导电管固定架31,在空心导电管固定架31的下方设置有固定架导轨32,空心导电管固定架31通过移动控制机构33与固定架导轨32连接,在固定架导轨32侧面设置有膜卷固定架34,在膜卷固定架32与空心导电管固定架31之间设置有粘接剂料槽35,在粘接剂料槽35上方设置有刮料辊36,在粘接剂料槽35与空心导电管固定架31之间设置有烘干机构37。

使用生产上述专用设备制备一体式绝缘管型母线的方法:

该方法包括下列步骤:

第一步,安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷

将空心导电管安装到空心导电管固定架31上,将聚四氟乙烯膜卷放置在膜卷固定架34上;

第二步,在粘接剂料槽中加料

将粘接剂倒入粘接剂料槽中;

第三步,缠绕第一绝缘层

将聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过粘接剂料槽35和烘干机构37,将聚四氟乙烯膜的端部固定在空心导电管上,开启转动动力机构30,同时将空心导电管固定架31沿固定架导轨32移动,在聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽35后先通过烘干机构37烘干后再缠绕在空心导电管上,根据该第一绝缘层聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿固定架导轨32来回移动空心导电管固定架31,缠绕完成后,将聚四氟乙烯膜剪断;

第四步,缠绕第一屏蔽层

将聚四氟乙烯膜卷从膜卷固定架34上卸下,将半导体聚四氟乙烯膜卷放置在膜卷固定架34上;将半导体聚四氟乙烯膜端部拉出并穿过粘接剂料槽35和烘干机构37,将半导体聚四氟乙烯膜的端部固定在第一绝缘层外侧,开启转动动力机构30,同时将空心导电管固定架31沿固定架导轨32移动,在半导体聚四氟乙烯膜经过粘接剂料槽35后先通过烘干机构37烘干后再缠绕在第一绝缘层外侧,根据该第一屏蔽层半导体聚四氟乙烯膜的层数设计要求沿固定架导轨来回移动空心导电管固定架,缠绕完成后,将半导体聚四氟乙烯膜剪断;

第五步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层;

重复所述第三步和第四步,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层;

第六步,修剪并包装

修剪一体式绝缘管型母线的两端,并将修剪好的成品包装。

本发明所述的一体式绝缘管型母线制造方法具有以下特点:

第一,工序简单,生产周期短。首先安装空心导电管、聚四氟乙烯膜卷和半导体聚四氟乙烯膜卷;在粘接剂料槽中加料;缠绕第一绝缘层;缠绕第一屏蔽层;依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层、第五绝缘层、第五屏蔽层;重复上述步骤,依次缠绕第二绝缘层、第二屏蔽层、第三绝缘层、第三屏蔽层、第四绝缘层、第四屏蔽层、第五绝缘层、第五屏蔽层;缠绕保护套层;修剪并包装。首先浸入粘接剂料槽中,使聚四氟乙烯膜两面上都带有粘接剂,粘接剂可以均匀铺在聚四氟乙烯膜的表面,位于聚四氟乙烯膜上方的刮料辊将多余的粘接剂刮下,使聚四氟乙烯膜上方的粘接剂更加均匀,位于聚四氟乙烯膜下方的多余粘接剂在粘接剂自身重力的作用下落回粘接剂料槽中,带有粘接剂的聚四氟乙烯膜不是直接缠绕在空心导电管上,而是经过烘干机构,将粘接剂中的溶剂挥发,然后在缠绕在空心导电管上,粘接剂中几乎不含有溶剂,粘接更加牢固;对于半导体聚四氟乙烯膜也是同样道理。

第二,采用聚四氟乙烯膜作为绝缘层,采用带有碳粉的半导体聚四氟乙烯膜,由于都含有聚四氟乙烯材料,各层采用粘接剂粘接,各层通过粘接剂粘接成一体结构,使得该方法生产的一体式绝缘管型母线具有载流量大、集肤效应低、功率损失小、允许应变力大、机械强度高、散热条件好、温升低、极强的耐候性、完全免维护、耐腐蚀的优点。

本发明的保护范围不仅仅局限于上述实施例,只要结构与本发明一体式绝缘管型母线结构相同,就落在本发明保护的范围。

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