一种高可靠性高压耐火母线槽及其加工工艺的制作方法

本发明涉及电力设备技术领域，具体说是一种高可靠性高压耐火母线槽及其加工工艺。

背景技术

传统的母线槽防火性能较差，结构为上盖板、下盖板和侧板，固定连接形成外部壳体，导电排固定在壳体中，上盖板和下盖板均为平板结构，母线槽内部热量很难散失出来，导电排使用寿命短，单反导电排上的热量不能及时排出，达到一定的高温，母线槽就会发生自燃，引起火灾；同时，目前的母线槽防火性能差，在火灾中，很容易被火引燃，导致供电中断，给救助火灾带来很大的障碍。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种高可靠性高压耐火母线槽及其加工工艺。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种高可靠性高压耐火母线槽，包括壳体，以及间隔设置在壳体内的若干导体，所述壳体由上盖板、底板和左右侧板组成框体结构，在上盖板和底板上设置有若干个定位槽，并且在定位槽内安装有阻燃护套，在所述阻燃护套内安装有所述导体，所述导体外侧包裹有交联聚乙烯绝缘层，并且在相邻导体之间设置有耐火板，在所述交联聚乙烯绝缘层外侧包裹金云母带，在所述侧板上设置有散热翅片。

本发明进一步限定的技术方案是：

上述技术方案的改进是：包括以下重量百分比的成分：c：0.32%，al：15.5％，mg：1.4％，cr：0.5％，nb：0.01%，si：0.15％，zn：5.8％，mo：0.21％，v：0.8％，ti：0.23％，b：0.006%，ni：0.3%，p：0.001%，w：0.03%，稀土金属：0.05%,余量为cu和不可避免杂质；其中al和cu纯度百分比均为99.9999%。

上述技术方案的改进是：包括以下重量百分比的成分：c：0.34%，al：16.2％，mg：1.6％，cr：0.52％，nb：0.02%，si：0.17％，zn：6.8％，mo：0.25％，v：1.2％，ti：0.25％，b：0.0070%，ni：0.33%，p：0.0011%，w：0.06%，稀土金属：0.08%,余量为cu和不可避免杂质；其中al和cu纯度百分比均为99.9999。

上述技术方案的改进是：上盖板和底板中部都设有空腔，在空腔内填充无机防火材料。

上述技术方案的改进是：耐火板包括第一耐火基材和第二耐火基材，并且在第一耐火基材和第二耐火基材之间填充有耐火无机短纤维层。

上述技术方案的改进是：金云母带包括于玻璃纤维布层、云母纸层和聚酯薄膜层，玻璃纤维布层、云母纸层和聚酯薄膜层从上至下依次设置，并且玻璃纤维布层、云母纸层和聚酯薄膜层之间都通过水性环氧树酯粘结剂粘接在一起。

上述技术方案的改进是：左右侧板中部设有空腔，并且在空腔内填充耐火硅酸铝棉毡。

上述技术方案的改进是：阻燃护套为低烟无卤阻燃橡胶护套。

上述技术方案的改进是：在壳体内设置由温度传感器和湿度传感器，并且温度传感器和湿度传感器通过磁吸器固定在壳体内部。

本发明提供一种高可靠性高压耐火母线槽的加工工艺，具体包括以下步骤：

步骤一：将上述除稀土金属以外的其他配料送至真空熔炼炉中，在真空度为5×10^-3pa-5.5×10^-3pa下、将温度升至1450-1500℃进行熔炼，熔炼结束后保温1-2h，然后温度冷却至900-950℃，保温2-3h，加入二分之一的稀土金属并进行搅拌，继续将温度升至1400-1470℃进行二次熔炼，二次熔炼结束后保温2-4h；

步骤二：除渣：待溶液冷却至1100-1130℃，放入精炼炉中，加入除渣剂，除渣3-5min，其中除渣剂为氟化钙、氟铝酸钠和氟化钠按照3：1：2比例混合而成；

步骤三：精炼：除渣结束后，在精炼炉中加入剩下的复合稀土，并通入氮气和氩气，温度控制在1090-1120℃，精炼10-15min，扒渣2-3min；

步骤四：浇铸成型:在铸模内表面涂有耐高温涂层，浇铸温度为1120-1130℃，时间为10-15s，得到铜铝合金棒料；

步骤五：按照设定的长度对铜铝合金棒料进行切割，将切割后棒料的进行均匀化处理，然后送入预锻液压机的模具中进行预锻压制成型，锻造比为6-10，将成型后坯料送入加热炉进行加热保温，加热温度为550-580℃，保温6-10min，然后进行轧制，轧制速度为600～700m/min，结束切边整形；

步骤六：热处理：分段加热：300-400℃，430-450℃，450-480℃，退火温度为500-600℃，保温20-30min，固溶处理温度为630-680℃，保温8-10h；

步骤七：将热处理后的工件放入数控折弯机进行折弯以及翻边操作，制成母线槽壳体和盖板。

本发明的有益效果是：

本发明在导体外侧包裹有交联聚乙烯绝缘层，起到了优良的绝缘性能，保证了导体的可靠性；在相邻导体之间设置有耐火板，能够能有效阻止火势向导体内部扩散，导体设置阻燃护套内，并且在金云母带的共同保护，保证火灾时导体在规定时间内能正常工作；

本发明在交联聚乙烯绝缘层外侧包裹金云母带，具有抗压强度大、耐火性能高、平整度好和不易分层、耐酸碱性，而且金云母带包括玻璃纤维布层、云母纸层和聚酯薄膜层，聚酯薄膜层可以提高其抗潮性，降低因湿度过高使得绝缘性能下降，造成安全隐患；

本发明上盖板和底板中部都设有空腔，在空腔内填充无机防火材料，左右侧板中部设有空腔，并且在空腔内填充耐火硅酸铝棉毡，是第一道防火墙，能有效阻止火势向母线槽内部扩散，起到很好的防火作用，均可以长期耐温1000-1200℃，大大提高了母线槽的耐火性能；

本发明在壳体内设置有温度传感器和湿度传感器，可以实时监控母线槽内的温度和湿度，减少温度过高造成交联聚乙烯绝缘层老化问题，湿度过高使得绝缘性能下降，并造成安全隐患；

本发明在锻造前将铝合金棒料放置加热炉中加热，加热温度为480-520℃，，保温15-20，能够避免过烧危险，同时保证了合金的变形能力，促进其发生动态再结晶，细化晶粒；在锻造过程中进行保温，使得工件充分保温，同时避免温度过高带来的晶粒过分长大的问题，使其拥有较高的力学性能，本发明壳体径向抗拉强度≥600mpa，屈服强度≥500mpa，延伸率≥6%。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明导体的结构示意图；

图3是本发明耐火板的结构示意图；

图4是本发明金云母带的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种高可靠性高压耐火母线槽，如图1-4所示，包括壳体，以及间隔设置在壳体内的若干导体，壳体由上盖板1、底板2和左右侧板3组成框体结构，上盖板和底板中部都设有空腔，在空腔内填充无机防火材料11，左右侧板中部设有空腔，并且在空腔内填充耐火硅酸铝棉毡18，在上盖板1和底板2上设置有若干个定位槽4，并且在定位槽内安装有阻燃护套5，阻燃护套5为低烟无卤阻燃橡胶护套，在阻燃护套5内安装有导体6，导体6外侧包裹有交联聚乙烯绝缘层7，并且在相邻导体6之间设置有耐火板8，耐火板包括第一耐火基材12和第二耐火基材13，并且在第一耐火基材12和第二耐火基材13之间填充有耐火无机短纤维层14，在交联聚乙烯绝缘层7外侧包裹金云母带9，金云母带包括于玻璃纤维布层15、云母纸层16和聚酯薄膜层17，玻璃纤维布层、云母纸层和聚酯薄膜层从上至下依次设置，并且玻璃纤维布层、云母纸层和聚酯薄膜层之间都通过水性环氧树酯粘结剂粘接在一起，在侧板上设置有散热翅片10，在壳体内设置由温度传感器19和湿度传感器20，并且温度传感器和湿度传感器通过磁吸器固定在壳体内部；

壳体采用铜铝合金制成，包括以下重量百分比的成分：包括以下重量百分比的成分：c：0.32%，al：15.5％，mg：1.4％，cr：0.5％，nb：0.01%，si：0.15％，zn：5.8％，mo：0.21％，v：0.8％，ti：0.23％，b：0.006%，ni：0.3%，p：0.001%，w：0.03%，稀土金属：0.05%,余量为cu和不可避免杂质；其中al和cu纯度百分比均为99.9999%。

本实施例提供一种高强度耐腐蚀母线槽的加工工艺，具体包括以下步骤：

步骤一：将上述除稀土金属以外的其他配料送至真空熔炼炉中，在真空度为5.5×10^-3pa下、将温度升至1500℃进行熔炼，熔炼结束后保温1h，然后温度冷却至920℃，保温2.5h，加入二分之一的稀土金属并进行搅拌，继续将温度升至1440℃进行二次熔炼，二次熔炼结束后保温3h；

步骤二：除渣：待溶液冷却至1100℃，放入精炼炉中，加入除渣剂，除渣3-5min，其中除渣剂为氟化钙、氟铝酸钠和氟化钠按照3：1：2比例混合而成；

步骤三：精炼：除渣结束后，在精炼炉中加入剩下的复合稀土，并通入氮气和氩气，温度控制在1110℃，精炼13min，扒渣3min；

步骤四：浇铸成型:在铸模内表面涂有耐高温涂层，浇铸温度为1120℃，时间为10s，得到铜铝合金棒料；

步骤五：按照设定的长度对铜铝合金棒料进行切割，将切割后棒料的进行均匀化处理，然后送入预锻液压机的模具中进行预锻压制成型，锻造比为8，将成型后坯料送入加热炉进行加热保温，加热温度为560℃，保温8min，然后进行轧制，轧制速度为650m/min，结束切边整形；

步骤六：热处理：分段加热：350℃，430℃，460℃，退火温度为560℃，保温25min，固溶处理温度为650℃，保温9h；

步骤七：将热处理后的工件放入数控折弯机进行折弯以及翻边操作，制成母线槽壳体和盖板。

实施例2

本实施例提供一种高可靠性高压耐火母线槽，如图1-4所示，包括壳体，以及间隔设置在壳体内的若干导体，壳体由上盖板1、底板2和左右侧板3组成框体结构，上盖板和底板中部都设有空腔，在空腔内填充无机防火材料11，左右侧板中部设有空腔，并且在空腔内填充耐火硅酸铝棉毡18，在上盖板1和底板2上设置有若干个定位槽4，并且在定位槽内安装有阻燃护套5，阻燃护套5为低烟无卤阻燃橡胶护套，在阻燃护套5内安装有导体6，导体6外侧包裹有交联聚乙烯绝缘层7，并且在相邻导体6之间设置有耐火板8，耐火板包括第一耐火基材12和第二耐火基材13，并且在第一耐火基材12和第二耐火基材13之间填充有耐火无机短纤维层14，在交联聚乙烯绝缘层7外侧包裹金云母带9，金云母带包括于玻璃纤维布层15、云母纸层16和聚酯薄膜层17，玻璃纤维布层、云母纸层和聚酯薄膜层从上至下依次设置，并且玻璃纤维布层、云母纸层和聚酯薄膜层之间都通过水性环氧树酯粘结剂粘接在一起，在侧板上设置有散热翅片10，在壳体内设置由温度传感器19和湿度传感器20，并且温度传感器和湿度传感器通过磁吸器固定在壳体内部；

壳体采用铜铝合金制成，包括以下重量百分比的成分：c：0.34%，al：16.2％，mg：1.6％，cr：0.52％，nb：0.02%，si：0.17％，zn：6.8％，mo：0.25％，v：1.2％，ti：0.25％，b：0.0070%，ni：0.33%，p：0.0011%，w：0.06%，稀土金属：0.08%,余量为cu和不可避免杂质；其中al和cu纯度百分比均为99.9999。

本实施例提供一种高强度耐腐蚀母线槽的加工工艺，具体包括以下步骤：

步骤一：将上述除稀土金属以外的其他配料送至真空熔炼炉中，在真空度为5×10^-3pa-5.5×10^-3pa下、将温度升至1500℃进行熔炼，熔炼结束后保温1h，然后温度冷却至950℃，保温2h，加入二分之一的稀土金属并进行搅拌，继续将温度升至1470℃进行二次熔炼，二次熔炼结束后保温2h；

步骤二：除渣：待溶液冷却至1120℃，放入精炼炉中，加入除渣剂，除渣4min，其中除渣剂为氟化钙、氟铝酸钠和氟化钠按照3：1：2比例混合而成；

步骤三：精炼：除渣结束后，在精炼炉中加入剩下的复合稀土，并通入氮气和氩气，温度控制在1120℃，精炼10min，扒渣2min；

步骤四：浇铸成型:在铸模内表面涂有耐高温涂层，浇铸温度为1130℃，时间为15s，得到铜铝合金棒料；

步骤五：按照设定的长度对铜铝合金棒料进行切割，将切割后棒料的进行均匀化处理，然后送入预锻液压机的模具中进行预锻压制成型，锻造比为9，将成型后坯料送入加热炉进行加热保温，加热温度为580℃，保温6min，然后进行轧制，轧制速度为700m/min，结束切边整形；

步骤六：热处理：分段加热：400℃，450℃，480℃，退火温度为580℃，保温20min，固溶处理温度为680℃，保温8h；

步骤七：将热处理后的工件放入数控折弯机进行折弯以及翻边操作，制成母线槽壳体和盖板。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。