管型复合屏蔽绝缘母线及其制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了管型复合屏蔽绝缘母线，包括管型导体，依次裹在其外的若干层绝缘屏蔽层和外套护层，每一层绝缘屏蔽层包括依次连接的绝缘层和屏蔽层；其中每一层绝缘屏蔽层与管型导体连接处，每一层绝缘屏蔽层的两端向外方向预留一段相同的长度；使得管型导体内部形成了台阶状的绝缘屏蔽部，此外最靠近外套护层的屏蔽层为接地屏蔽层。该发明的管型复合屏蔽绝缘母线电气绝缘性能强、绝缘安全系数高、载流量大、集肤效应低、散热条好、温升低、机械强度高、允许应力[σ]大、抗电气震动能力强、不受环境干扰、安全可靠性高、外观新颖、结构简明、安装便捷、维护工作量少、占用空间小，适用于各类复杂场地施工布置。
【专利说明】
管型复合屏蔽绝缘母线及其制作工艺
技术领域
[0001]本发明涉及复合屏蔽绝缘母线技术领域，特别是涉及管型复合屏蔽绝缘母线及其制作工艺，能够有效地提高铜管母线的绝缘强度，屏蔽电磁干扰，降低产品运行过程中产生的涡流损耗，减少局部放电的一种新型导电材料的绝缘防护加工工艺。
【背景技术】
[0002]复合屏蔽绝缘铜管母线是输配电系统中重要部件之一，其外部绝缘防护对输配电系统及电力设备的安全，可靠运行起着至关重要的作用。复合屏蔽绝缘铜管母线主要用于各类电厂，变电站各个电压等级的输配电，是连接发电机，变压器和输配电控制设备，连接各类大型大功率设备的大电流载体。已经在发电，输变电，石油化工，水泥厂，钢铁厂，有色金属制造厂，各类矿业，大型机械。造船，造纸及各大型广场等大型企业广泛应用。可以安装在高压架空，爬墙，地下电缆沟，电缆夹层，电缆隧道等各类复杂场地施工布置场所。
[0003]随着国内经济的不断发展，各变电站的用电负荷随之猛增，系统运行电流越来越大，负荷越来越集中，变电站的主变容量也越来越大，而以往工程中多采用多片矩形母排的连接方式或直接使用电缆连接，这些已不用很好的适应大电流(3000A以上)的工作方式，同时引起附加损耗大、电流分布不均、肌肤效应系数增大造成载流能力下降和接点发热等现象越来越明显。此技术最早为国外公司应用于国外项目，如瑞士MGC公司、德国bpb公司等，后引进于国内，但国外公司与国内公司在产品结构上有较大不同，国外公司母线采用树脂整体浇注，这使得母线成本增加，造价昂贵，无法适应国内行情，最后国内母线经过技术改良，使得绝缘层大多都采用聚四氟乙烯定向薄膜包绕。
[0004]绝缘母线的缺点主要就是中间连接的绝缘处理，单根管母的绝缘都是在出厂前做好，中间接头就是用于现场单根管母与单根管母的对接，对接完成之后再做中间接头的绝缘处理，但周围环境的湿度与温度都不可能符合，甚至手工包绕的时可能会带入杂质，使得管母的电气绝缘性能大大降低。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了管型复合屏蔽绝缘母线，为解决上述问题，本产品采用复合屏蔽绝缘的方法来改善母线材料的有效利用率，提高了母线机械强度，从而增大了母线的跨度距离，使占地用量减小等实际优点。
[0006]本发明所采用的技术方案是:管型复合屏蔽绝缘母线，包括管型导体，依次依次裹在其外的若干层绝缘屏蔽层和外套护层，每一层绝缘屏蔽层包括依次连接的绝缘层和屏蔽层;其中每一层绝缘屏蔽层与管型导体连接处，位于每一层绝缘屏蔽层的两端向外方向预留一段相同的长度L;使得管型导体内部形成了台阶状的绝缘屏蔽部，此外最靠近外套护层的屏蔽层为接地屏蔽层，接地屏蔽层包括铝箔层和编织铜网层;每一个绝缘层由聚四氟乙烯层和含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管制成。
[0007]进一步地，每一层绝缘层包括依次连接在管型导体外的若干层聚四氟乙烯定向薄膜层、铝箔层、若干层聚四氟乙烯层和含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管，其中若干聚四氟乙烯层外涂刷硅油。
[0008]进一步地，外套护层为聚烯烃高聚物绝缘护套。
[0009]进一步地，屏蔽层为铝箔层。
[0010]管型复合屏蔽绝缘母线的制作工艺，包括如下工艺步骤:
A.第一绝缘屏蔽层的制作
步骤一，管型导体两端向外侧方向上各留一段预留长度，之后在管型导体表面紧密包绕若干层层聚四氟乙烯定向薄膜；
步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕一层铝箔；
步骤三，在铝箔外包绕若干层聚四氟乙烯定向薄膜，并均匀涂刷硅油；
步骤四，在聚四氟乙烯外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管；
B.后续绝缘屏蔽层制作
之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留一端预留长度，进行后续绝缘屏蔽层的制作，在最后一个绝缘屏蔽层外再热缩若干层绝缘护套并做接地处理，这样整根管型复合屏蔽绝缘母线便制作完成。
[0011]进一步地，步骤A和步骤B为:
A.第一个绝缘屏蔽层制作
步骤一，管型导体两端各留10-30cm，之后在管型导体表面紧密包绕2-3层聚四氟乙烯定向薄膜；
步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕至少一层铝箔；
步骤三，在铝箔外包绕3-6层聚四氟乙烯定向薄膜，并均匀涂刷硅油；
步骤四，在聚四氟乙烯定向薄膜外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管；
B.后续绝缘屏蔽层制作
之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留5-15cm，进行后续绝缘屏蔽层的制作，在最后一个绝缘屏蔽层外再热缩至少一层绝缘护套并做接地处理，这样整根管型复合屏蔽绝缘母线便制作完成。
进一步地，步骤A和步骤B可以为:
A.第一个绝缘屏蔽层制作
步骤一，管型导体两端各留10cm，之后在(管型导体)表面紧密包绕2层聚四氟乙烯定向薄膜；
步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕至少一层铝箔；
步骤三，在铝箔外包绕4层聚四氟乙烯定向薄膜，并均匀涂刷硅油；
步骤四，在聚四氟乙烯定向薄膜外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管；
B.后续绝缘屏蔽层制作
之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留5cm，进行后续绝缘屏蔽层的制作，在最后一个绝缘屏蔽层外再热缩至两层绝缘护套并做接地处理，这样整根管型复合屏蔽绝缘母线便制作完成。
[0012]进一步地，步骤A和步骤B也可以为:
A.第一个绝缘屏蔽层制作步骤一，管型导体两端各留20cm，之后在管型导体表面紧密包绕2-3层聚四氟乙烯定向薄膜；
步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕一层铝箔；
步骤三，在铝箔外包绕4层聚四氟乙烯定向薄膜，并均匀涂刷硅油；
步骤四，在聚四氟乙烯定向薄膜外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管；
B.后续绝缘屏蔽层制作
之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留5cm，进行第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八个绝缘屏蔽层的制作，共八个绝缘屏蔽层，在第八个绝缘屏蔽层外再热缩2层绝缘护套并做接地处理，这样整根管型复合屏蔽绝缘母线制作完成。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:绝缘管母线具有如下特点:
(I)载流量大
绝缘管母线为空心导体，表面积大，导体表面电流密度分布均匀。因此，
绝缘母线特别适合工作电流大的回路。
[0014](2)集肤效应低、功率损失小
绝缘管母线的集肤效应系数低，Kf<l，交流电阻小，因而母线的功率损失小。若采用多片矩形导体，随着片数的增加，集肤效应系数不断加大，
单位截面的有效载流量下降，片与片之间电流分布不均匀，附加损耗加大，散热条件差。
[0015](3)散热条件好、温升低
绝缘管母线为空心导体，母线内径风道能自然形成热空气对流，(室内和室外的气压差，能自然形成热空气对流，散热条件好，从而大大提高了供电效率。
[0016](4)允许应力[σ]大，机械强度高
绝缘管母线的允许应力为矩形母线的4倍，可承受的短路电流大，机械强度高，使得母线支撑跨距加大。在50KA短路电流的情况下，Φ 100 X 5mm绝缘母线的悬空跨距达9米，利用母线托架支撑，母线的跨距可达到13米，由于母线跨距大，可直接进入高压室与户内限流电抗器或10 千伏开关柜连接，减少了相应的支柱绝缘子、母线金具、以及土建构架基础。
[0017](5)电气绝缘性能强
绝缘管母线采用密封屏蔽绝缘方式，外壳接地电位为零，由于电气屏蔽具有:a.使电场分布均匀;b.控制电位和限制电场;c.避免在绝缘表面产生局部放电;d.传导泄漏电流和充电电流;e.对危险的接触电压进行防护等特性，故这种带屏蔽的绝缘管形母线电场分布均匀，电气绝缘性能强。
[0018](6)绝缘材料耐热系数高
绝缘管母线主绝缘材料采用聚四氟乙烯，可在一 250 0C?+ 250 0C中工作，
有优良的电气性能和化学稳定性，介质损耗小、阻燃、耐老化、使用寿命多40年。
[0019](7)抗电器震动能力强直接将绝缘管母线固定在钢构架上或混凝土支架上，取消穿墙套管和支柱绝缘子，具有较强的抗震动能力。
[0020](8)不受环境干扰，可靠性高
绝缘管母线的每相是封闭屏蔽绝缘，内部无凝露产生，且消除了外界潮气，灰尘以及外物所引起的接地和相间短路故障，运行具有高度的可靠性。
[0021]利用半绝缘、全绝缘的新工艺达到防止人身触及带电母线及金属物落到母线上产生相间短路等。在实际工程中应用广泛，国际先进发达国家已普遍采用，我国广东、广西、江苏、北京、天津、山东、湖南、江西、山西等地亦已优先采用此类产品获得了较好的效果，为变电站的安全运行、提高供电可靠性、降低损耗起到了积极作用。
[0022]我公司研发的复合屏蔽绝缘铜管母线采用高纯度冷拉紫铜管为输电主导体，铜管的特点是截面积大，电阻率低，导电率高，抗腐蚀性强，机械强度高，这些优点在电力输送配电应用中已得到证实。我公司研发，生产的对流式复合屏蔽全绝缘铜管母线解决了目前变电站中应用相当普遍的矩形母线不适应工作电流大的回路以及矩形母线自身发热，电动力等因素。复合屏蔽绝缘铜管母线在实际工程应用中已取得显著的效果，在行业内也有良好的口碑。
【附图说明】
[0023]图1为管型复合屏蔽绝缘母线的一个实施例的剖视图；
图2为图1的实施例的母线的绝缘屏蔽层的剖视图；
其中:其中:1-管型导体，2-绝缘层，3-屏蔽层，4-外套护层，5-绝缘屏蔽层，6-接地屏蔽层，7-聚四氟乙烯定向薄膜层，8-铝箔层，9-聚四氟乙烯层，10-透明热缩套管，11-硅油。
【具体实施方式】
[0024]为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
[0025]如图1所示，管型复合屏蔽绝缘母线，包括管型导体I，依次裹在其外的若干层绝缘屏蔽层5和外套护层4，每一层绝缘屏蔽层5包括依次连接的绝缘层2和屏蔽层3;其中每一层绝缘屏蔽层5与管型导体I连接处，位于每一层绝缘屏蔽层5的两端向外方向预留一段相同的长度L;使得管型导体I内部形成了台阶状的绝缘屏蔽部，此外最靠近外套护层4的屏蔽层3为接地屏蔽层6，接地屏蔽层6包括铝箔层或编织铜网层。管型复合屏蔽绝缘母线的每一个绝缘层2由聚四氟乙烯层和含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管制成。
[0026]如图2所示，管型复合屏蔽绝缘母线的每一层绝缘层2包括依次连接在管型导体I外的若干层聚四氟乙烯定向薄膜层7、铝箔层8、若干层聚四氟乙烯层9和含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管10，其中若干聚四氟乙烯层9外涂刷硅油U。此外外套护层4为聚烯烃高聚物绝缘护套。屏蔽层3为铝箔层。
[0027]实施例1
1KV复合屏蔽绝缘铜管母线的结构及其制作工艺为:
步骤一，导体两端各留20cm，之后在导体表面紧密包绕2层聚四氟乙烯定向薄膜。
[0028]步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕一层铝箔。
[0029]步骤三，在铝箔外包绕4层聚四氟乙烯，并均匀涂刷硅油步骤四，在聚四氟乙烯定向薄膜外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管。步骤一、
二、三，四可视为第一个绝缘屏蔽层，之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留5cm，进行第二、第三、第四个绝缘屏蔽层的制作，共四个绝缘屏蔽层，在第四个绝缘屏蔽层外再热缩2层绝缘护套并做接地处理，这样整根管母线便制作完成。
[0030]实施例2
35KV管型复合屏蔽绝缘管母线的结构及其制作工艺为:
A.步骤一，导体两端各留20cm，之后在导体表面紧密包绕2层聚四氟乙烯定向薄膜。
[0031]B.步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕一层铝箔。
[0032]C.步骤三，在铝箔外包绕4层聚四氟乙烯，并均匀涂刷硅油
D.步骤四，在聚四氟乙烯定向薄膜外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管。E.步骤一、二、三，四可视为第一个绝缘屏蔽层，之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留5cm，进行第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八个绝缘屏蔽层的制作，共八个绝缘屏蔽层，在第八个绝缘屏蔽层外再热缩2层绝缘护套并做接地处理，这样整根管母线便制作完成。
[0033]本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.管型复合屏蔽绝缘母线，其特征在于:包括管型导体(I)，依次裹在其外的若干层绝缘屏蔽层(5)和外套护层(4)，每一层所述绝缘屏蔽层(5)包括依次连接的绝缘层(2)和屏蔽层(3);其中每一层所述绝缘屏蔽层(5)与管型导体(I)连接处，位于每一层所述绝缘屏蔽层(5)的两端向外方向预留一段相同的长度L;使得管型导体(I)外部形成了台阶状的绝缘屏蔽部，此外最靠近外套护层(4)的屏蔽层(3)为接地屏蔽层(6)，所述接地屏蔽层(6)包括铝箔层或编织铜网层;每一个所述绝缘层(2)由聚四氟乙烯层和含有聚四氟乙烯成份的热缩套管制成。2.根据权利要求1所述的管型复合屏蔽绝缘母线，其特征在于:每一层所述绝缘层(2)包括依次连接在管型导体(I)外的若干层聚四氟乙烯定向薄膜层(7)、铝箔层(8)、若干层聚四氟乙烯层(9)和含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管(10)，其中若干所述聚四氟乙烯层(9)外涂刷硅油(11)。3.根据权利要求1所述的管型复合屏蔽绝缘母线，其特征在于:所述外套护层(4)为聚稀经高聚物绝缘护套。4.根据权利要求1所述的管型复合屏蔽绝缘母线，其特征在于:所述屏蔽层(3)为铝箔层。5.根据权利要求2所述的管型复合屏蔽绝缘母线的制作工艺，其特征在于:包括如下工艺步骤: 第一绝缘屏蔽层的制作 步骤一，管型导体两端向外侧方向上各留一段预留长度，之后在管型导体表面紧密包绕若干层聚四氟乙烯定向薄膜； 步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕一层铝箔； 步骤三，在铝箔层外包绕若干层层聚四氟乙烯，并均匀涂刷硅油； 步骤四，在聚四氟乙烯层外套设含有聚四氟乙烯成份的热缩套管； 后续绝缘屏蔽层制作 之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留一端预留长度，进行后续绝缘屏蔽层的制作，在最后一个绝缘屏蔽层外再热缩若干层绝缘护套并做接地处理，这样整根屏蔽筒便制作完成。6.根据权利要求5所述的管型复合屏蔽绝缘母线的制作工艺，其特征在于:所述步骤A和步骤B为: A.第一个绝缘屏蔽层制作 步骤一，管型导体两端各留10-30cm，之后在管型导体表面紧密包绕2-3层聚四氟乙烯定向薄膜； 步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕至少一层铝箔； 步骤三，在铝箔层外包绕3-6层聚四氟乙烯，并均匀涂刷硅油； 步骤四，在聚四氟乙烯层外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管； B.后续绝缘屏蔽层制作 之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留5-15cm，进行后续绝缘屏蔽层的制作，在最后一个绝缘屏蔽层外再热缩至少一层绝缘护套并做接地处理，这样整根管型复合屏蔽绝缘母线便制作完成。7.根据权利要求6所述的管型复合屏蔽绝缘母线的制作工艺，其特征在于:所述步骤A和步骤B为: A.第一个绝缘屏蔽层制作 步骤一，管型导体两端各留10cm，之后在管型导体表面紧密包绕2层聚四氟乙烯定向薄膜； 步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕至一层铝箔； 步骤三，在铝箔层外包绕4层聚四氟乙烯，并均匀涂刷硅油； 步骤四，在聚四氟乙烯层外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管； B.后续绝缘屏蔽层制作 之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留5cm，进行后续绝缘屏蔽层的制作，在最后一个绝缘屏蔽层外再热缩至两层绝缘护套并做接地处理，这样整根管型复合屏蔽绝缘母线便制作完成。8.根据权利要求7所述的管型屏蔽绝缘母线的制作工艺，其特征在于:所述步骤A和步骤B为: A.第一个绝缘屏蔽层制作 步骤一，管型导体两端各留20cm，之后在管型导体表面紧密包绕2-3层聚四氟乙烯定向薄膜； 步骤二，在聚四氟乙烯定向薄膜外紧密包绕一层铝箔； 步骤三，在铝箔层外包绕4层聚四氟乙烯，并均匀涂刷硅油； 步骤四，在聚四氟乙烯外套设含有聚四氟乙烯成份的透明热缩套管； B.后续绝缘屏蔽层制作 之后在每一个绝缘屏蔽层两端各留5cm，进行第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八个绝缘屏蔽层的制作，共八个绝缘屏蔽层，在第八个绝缘屏蔽层外再热缩2层绝缘护套并做接地处理，这样整根管型复合屏蔽绝缘母线制作完成。
【文档编号】H01B7/42GK106057294SQ201610350855
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】邵成才, 檀冰花, 李润
【申请人】江苏中鹏电气有限公司