用于空气绝缘高压开关设备的母线组件的制作方法

本实用新型涉及电气领域，尤其涉及一种用于空气绝缘高压开关设备的母线组件。

背景技术：

目前，高压成套开关设备中的载流导体主要采用矩形截面的铜母线，不同高压成套开关产品中的母线结构都不一样，现有的高压开关柜的母线结构主要存在的问题，以下以现有一种产品进行简单图例说明：

如图1A所示，图1A为现有的一种高压开关柜的示意图。动触头5′和静触头4′插接在一起，矩形的上分支母线1′和下分支母线3′连通，整个回路导通。图1B为高压开关柜主回路局部放大图，螺栓6′穿过静触头4′和上分支母线1′内的孔将其固定在触头盒2′上。下分支母线3′固定方式和上分支母线1′一样。图1C为其中一条上分支母线的零件图。

如图1A-1C中所示的矩形母线结构，存在以下主要问题：

1)在装置中矩形母线排列是A、B、C三相依次平行排列，随着电流的增大，铜母线单位截面上的载流量急剧下降，只能依靠增大母线的截面积来维持一定的温升，提高载流量，进而保证整体设备的运行安全，但同时也因此造成大量的铜资源浪费和产品生产成本的大幅上升。随母线载流量增大，在电磁场作用下母线的集肤效应在迅速增大，导体单位截面的载流量随之下降，尤其在大电流时，多根矩形铜母线平行安装，在相互电磁场作用下还存在邻近效应，也使母线导电有效截面减少，为了满足母线的载流量只能选用更大截面的母线，进而会使集肤效应更加严重，产生恶性循环，使得在高压成套开关设备中的铜导体截面随额定电流的增加，电流密度反而减小；

2)目前现有的高压开关成套设备的静触头和分支母线是独立的两个部分，靠紧固件固定在一起，无形中增加了接触电阻，而且触头的地方温升最为苛刻，所以接触电阻的增加不利于温升表现；而且装配复杂，增加生产成本，影响生产效率；

3)绝缘方面具体表现在矩形母线三相布置占用空间更大，相间和对地绝缘距离要保证的话，设备尺寸就会相对需要做的比较大，不仅如此，整个电场表现也不是很好。不管是在产品性能还是成本上都不是最优选择。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能解决集肤效应和邻近效应的问题，结构紧凑、装配简单、成本低，同时提升开关设备整体的绝缘性能的用于空气绝缘高压开关设备的母线组件。

本实用新型提供一种用于空气绝缘高压开关设备的母线组件，包括母线本体和静触头，所述母线本体包括主母线和分支母线，所述分支母线为管状结构，所述分支母线与所述静触头为一体。

进一步地，所述主母线的一端与所述分支母线连接，另一端设有连接端部，所述连接端部为扁平状。

进一步地，所述主母线与所述分支母线之间可转动连接。

进一步地，所述主母线与所述分支母线之间通过搭接块连接。

进一步地，所述主母线为圆管，或平板。

进一步地，母线本体由铜管，或铝管制成。

进一步地，所述母线组件还包括触头盒，所述触头盒用于固定所述静触头和高压绝缘。

进一步地，所述分支母线通过固定单元连接到所述触头盒上，所述固定单元包括螺纹套、卡套和固定件，所述螺纹套的圆锥内表面直接套设在所述分支母线外，所述螺纹套的外螺纹与所述卡套的内螺纹配合，所述固定件套设在所述螺纹套外，所述固定件通过固定螺栓与所述触头盒连接。

进一步地，所述分支母线为空心圆管，所述分支母线的外半径为14-25mm，壁厚为3-6mm。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本实用新型一实施例中，由于分支母线与静触头为一体，减少了接触电阻，保证母线本体一定温升值的前提下，提高导体的载流量，有效降低铜材损耗，降低成本，并且简化了结构，使母线组件的结构紧凑，装配简单，降低了生产成本，提高了生产效率。

本实用新型一实施例中，由于分支母线为管状结构，有利于减小母线组件占用的空间，相邻母线本体之间的距离可以拉大，绝缘性较好。

本实用新型一实施例中，由于分支母线采用铜管或铝管结构，使得电场均匀，有利于绝缘性能并可以降低开关柜的宽度。另外，还能解决现有的矩形铜母线导电性能受电磁场作用下所产生的集肤效应和邻近效应影响的问题。

附图说明

参见附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1A是现有的一种高压开关柜的结构示意图；

图1B是现有的一种高压开关柜的主回路局部放大图；

图1C是现有的一种高压开关柜其中一条上分支母线的零件图；

图2是本实用新型实施例一中空气绝缘高压开关设备的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中用于空气绝缘高压开关设备的母线组件的立体图；

图4是图3的局部结构示意图；

图5是图4的爆炸图；

图6是本实用新型实施例二中空气绝缘高压开关设备的结构示意图；

图7是本实用新型实施例三中分支母线和主母线连接方式的示意图。

附图标记对照表：

1′-上分支母线 2′-触头盒 3′-下分支母线

4′-静触头 5′-动触头 6′-螺栓

100-高压开关柜 200-母线组件

1-上分支母线组 2-触头盒 3-下分支母线组

4-动触头 5-固定单元 6-固定螺栓

8-搭接块 9-搭接块 5.1-固定件

5.2-螺纹套 5.3-卡套 11-母线本体

12-静触头 111-连接端部 112-主母线

113-分支母线 113a-铰接部

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

实施例一：

如图2所示，空气绝缘高压开关设备，包括高压开关柜100和设置在高压开关柜100中的母线组件200。

如图3-4所示，母线组件200，包括母线本体11和静触头12，母线本体11包括主母线112和分支母线113，分支母线113为管状结构，分支母线113与静触头12为一体。

进一步地，主母线112的一端与分支母线113连接，另一端设有连接端部111，连接端部111为扁平状。

连接端部111的扁平状是为了配合外部的连接件的形状设计的。

可选地，为了配合外部连接件，连接端部111还可以设计为其他的形状。

进一步地，如图3-4所示，主母线112与分支母线113之间可转动连接。

具体为，主母线112与分支母线113通过螺栓直接连接，分支母线113上设有铰接部113a，对应的主母线112上也设有铰接部。分支母线113固定不动，主母线112可以相对转动，便于匹配连接件。当连接端部111与连接件连接后，可以锁紧铰接处，主母线112与分支母线113相对固定。

主母线与分支母线之间可转动连接，可以增加母线组件的通用性，一个母线组件可以匹配不同型号的高压开关设备，根据连接件的位置，来调整主母线的位置。

如图4所示，母线组件200还包括触头盒2，静触头12插入到触头盒2中与动触头4(参见图2)对接。触头盒2用于固定静触头12和高压绝缘。

进一步地，如图4-5所示，分支母线113通过固定单元5连接到触头盒2上，固定单元5包括螺纹套5.2、卡套5.3和固定件5.1，螺纹套5.2的圆锥内表面直接套设在分支母线113外，螺纹套5.2的外螺纹与卡套5.3的内螺纹配合，固定件5.1套设在螺纹套5.2外，固定件5.1通过固定螺栓6与触头盒2连接。

实施例一中，如图3所示，主母线112和分支母线113均为圆管。

实施例一中，母线本体11由铜管制成。

可选地，母线本体11由铝管制成，铝管镀银。能够减小发热量，控制温升。

可选地，触头盒2由团状模塑料(Bulk Molding Compounds,简称BMC)，或环氧树脂一体等绝缘材料成型。

进一步地，如图2-4所示，母线组件200包括上分支母线组1和下分支母线组2，上分支母线组1包括三个母线本体11，上分支母线组1的三个母线本体11之间间隔排布，上分支母线组1对应的三个触头盒2一体成型。

实施例一中，如图2-4所示，上分支母线组1的三个母线本体11沿水平方向间隔排布，沿高度方向依次递减或递增并间隔分布。并且，三根分支母线113均朝向同一方向弯曲，主母线112指向同一方向。

可选地，空心圆管状的分支母线113的外半径为14-25mm，壁厚为3-6mm。

例如：在额定电流为630A的情况下，可以选用分支母线的外半径为14mm，内半径为11mm，壁厚为3mm，横截面积为235.5mm²。

在额定电流为1250A的情况下，可以选用分支母线的外半径为20mm，内半径为15mm，壁厚为5mm，横截面积为549.5mm²。

通过实施实施例一，具有以下效果：

1)由于分支母线与静触头为一体，结构简单紧凑，体积小，重量轻，零件数目少，性能可靠，成本低；

2)分支母线和静触头为一体式结构，装配简单可靠，减少主回路接触电阻，有利于温升表现；

3)由于分支母线为管状结构，有利于减小母线组件占用的空间，相邻母线以及母线对地之间的距离可以拉大，绝缘性较好；

4)分支母线采用铜管或铝管结构，电场均匀，有利于绝缘性能并可以降低开关柜宽度。

实施例二：

如图6所示，与实施例一不同的是，实施例二中两根分支母线113朝向图5的左侧弯曲，一根分支母线113朝向图6的右侧弯曲。并且有两个主母线112位于同一高度。

与实施例一相同的是，三根母线本体11也沿水平方向间隔排布。

各个分支母线113的弯曲方向，在竖直方向的高度，均取决于对应的连接件的位置。

可选地，分支母线113的至少一个也可以不弯曲。

实施例四：

如图7所示，主母线112与分支母线113之间通过搭接块(8、9)连接。

搭接块(8、9)与主母线112和分支母线113之间通过螺栓或螺钉固定连接。

实施例四中，从下往上，第一层和第二层的主母线112和分支母线113均为圆管，主母线112为直管，分支母线113为弯管。

第三层的主母线112为平板，分支母线113为圆管。

实施例四可以用于匹配不同形状的连接件。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。