专利名称：绝缘复合管母线及其制造方法
技术领域：
本发明涉及输变电技术领域中变电站、发电厂输送高电压、大电流使用，属新发明技术。
背景技术：
现有的大电流母线导体厚度都大于10mm，例1输送4000A矩形母线的导体(铜排)，每相是由三片规格(宽120mm×厚10mm)组成，总截面积为3片(宽120mm×厚10mm)＝36002，每米母线的总重量为32kg，电流密度1.111(A/mm2)，温升70k。例2输送4000A绝缘铜管母线规格是Ф100mm×10mm，总截面积为[(直径Ф100mmmm-厚度10mm)×3.14]×10mm＝28262，每米母线的总重量25.12kg，电流密度1.42(A/mm2)，温升45k，根据集肤效应原理，从上述看浪费铜材特别严重，成本特别高，若用比上述母线铜管或铜排厚度减一半的导体做母线，增大导电的表面积，电流密度可大于3.0(A/mm2)，这样铜材可减少铜材损耗可达到60％。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种载流量大，重量轻，节约能源的绝缘复合管母线及其制造方法。
实现本发明目的的技术方案是根据载流量的要求，3150A母线采用薄壁的铜管——①铜管的壁厚2mm，直径170mm，截面积1055mm2，每米重量9.38kg，电流密度2.99(A/mm2)，温升40k。
②铜管的壁厚1.5mm，直径190mm，截面积887.8mm2，每米重量7.89kg，电流密度3.55(A/mm2)，温升40k。
4000A母线采用薄壁的铜管——①铜管的壁厚4mm，直径160mm，截面积1959mm2，每米重量17.42kg，电流密度2.04(A/mm2)，温升45k。
②铜管的壁厚3.5mm，直径165mm，截面积1775mm2，每米重量15.78kg，电流密度2.25(A/mm2)，温升45k。
③铜管的壁厚3mm，直径170mm，截面积1573mm2，每米重量13.98kg，电流密度2.54(A/mm2)，温升45k。
④铜管的壁厚2.5mm，直径180mm，截面积1393mm2，每米重量12.39kg，电流密度2.87(A/mm2)，温升45k。
⑤铜管的壁厚2mm，直径210mm，截面积1306mm2，每米重量11.61kg，电流密度3.06(A/mm2)，温升45k。
⑥铜管的壁厚1.5mm，直径240mm，截面积1123mm2，每米重量9.98kg，电流密度3.56(A/mm2)，温升45k。
5000A母线采用薄壁的铜管——①铜管的壁厚4mm，直径200mm，截面积2461mm2，每米重量21.89kg，电流密度2.03(A/mm2)，温升45k。
②铜管的壁厚3mm，直径220mm，截面积2044mm2，每米重量18kg，电流密度2.45(A/mm2)，温升45k。
③铜管的壁厚2mm，直径270mm，截面积1683mm2，每米重量15kg，电流密度2.97(A/mm2)，温升45k。
④铜管的壁厚1.5mm，直径310mm，截面积1453mm2，每米重量13kg，电流密度3.44(A/mm2)，温升45k。
从以上对比的结论得知，节省铜材可达到60％，所以输送大电流母线的选择壁厚为4mm以下的铜管是节省有色金属、节省能源的最基本方法，但薄壁的铜管机械强度不够易变形，所以铜管内需要复合钢管或铝合金管作支撑，以达到薄壁的铜管的载流量大，机械强度高，这样对节省有色金属，节省能源，环保，有着广泛的社会效益。再根据母线的电压等级在复合铜管上作绝缘处理加绝缘层，1kV以上电压等级需要作屏蔽处理，绝缘层表面电位为零，在绝缘层外制作金属保护屏蔽层(金属材料选用不锈钢、铝板材、管材、软金属管)。
本发明的有益效果是提供一种载流量大，重量轻，节省有色金属，节省能源，环保的绝缘复合管母线及其制造方法，安全可靠一种绝缘复合管母线。
附图1为本发明的结构示意图。
图中1.薄壁铜管，2.钢管或铝合金管层，3.绝缘层或屏蔽绝缘层，4.金属保护屏蔽层。
具体实施例方式
下面结合附图1对本发明的具体实施方式
作进一步说明。
如图1所示，本发明的绝缘复合管母线及其制造方法，根据载流量的要求，4000A母线采用薄壁的铜管，铜管的壁厚4mm，直径160mm，截面积1959mm2，每米重量17.42kg，电流密度2.0(A/mm2)，温升45k。铜管的壁厚1.5mm，直径240mm，截面积1123mm2，每米重量9.98kg，电流密度3.56(A/mm2)，温升45k。从以上对比的结论得知，节省铜材可达到60％，所以输送大电流母线的选择薄壁的铜管是节省有色金属、节省能源的最基本方法，但薄壁的铜管机械强度不够易变形，所以铜管内需要复合钢管或铝合金管作支撑，以达到薄壁的铜管的载流量大，机械强度高，这样对节省有色金属，节省能源，环保，有着广泛的社会效益。再根据母线的电压等级在复合铜管上作绝缘处理加绝缘层，1kV以上电压等级需要作屏蔽处理，绝缘层表面电位为零，在绝缘层外制作金属保护屏蔽层(金属材料选用不锈钢、铝板材、管材、软金属管)。
其绝缘复合管母线的制造方法一根据载流量要求，先拉制薄壁铜管(壁厚0.1mm～10mm)，钢管或铝合金管(壁厚1mm～10mm)，再将钢管或铝合金管套入薄壁铜管内，用轧制机将薄壁铜管缩径至钢管或铝合金管紧密结合，形成复合铜管，再将已复合的铜管导体外表根据电压等级加装绝缘层，1kV以上电压等级需要作屏蔽处理，绝缘层表面电位为零，在绝缘层外制作金属保护屏蔽层(金属材料选用不锈钢、铝板材、管材、软金属管)。
其绝缘复合管母线的制造方法二根据载流量要求，选择相适应的薄铜板(厚度0.1mm～10mm)，钢管或铝合金管(壁厚1mm～10mm)，再将薄铜板用卷轧机卷轧在钢管或铝合金管上，一边卷轧一边焊接将薄铜板焊接在钢管或铝合金管上，再将焊口打磨平整，形成复合铜管，薄壁铜管在外，钢管或铝合金管在内，再将已复合的铜管导体外表根据电压等级加装绝缘层，1kV以上电压等级需要作屏蔽处理，绝缘层表面电位为零，在绝缘层外制作金属保护屏蔽层(金属材料选用不锈钢、铝板材、管材、软金属管)。
权利要求
1.一种绝缘复合管母线，其特征是薄壁铜管(1)内复合钢管或铝合金管(2)，在复合管母线的外表加装绝缘层(3)。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘复合管母线，其特征是在复合管母线的外表根据电压等级加装屏蔽绝缘层(3)，屏蔽绝缘层(3)表面电位为零。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘复合管母线，其特征是在绝缘层外制作金属保护屏蔽层(4)。
4.根据权利要求1所述的一种绝缘复合管母线及其制造方法，其特征是薄壁铜管(1)在外，钢管或铝合金管(2)在内。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘复合管母线，其特征是薄壁铜管壁厚为0.1mm～10mm。
6.根据权利要求1所述的一种绝缘复合管母线，其特征是钢管或铝合金管壁厚为1mm～10mm。
7.根据权利要求1-5所述的一种绝缘复合管母线及其制造方法，其绝缘复合管母线的制造方法是根据载流量要求，先拉制薄壁铜管(1)壁厚0.1mm～10mm，钢管或铝合金管(2)，壁厚1mm～10mm，再将钢管或铝合金管(2)套入薄壁铜管(1)内，用轧制机将薄壁铜管(1)缩径至钢管或铝合金管(2)紧密结合，形成复合铜管，再将已复合的铜管导体外表根据电压等级加装绝缘层(3)，高电压等级需要作屏蔽绝缘，屏蔽绝缘层(3)表面电位为零，在绝缘层外制作金属保护屏蔽层(4)。
8.根据权利要求1-5所述的一种绝缘复合管母线及其制造方法，其绝缘复合管母线的制造方法是根据载流量要求，选择相适应的薄铜板，厚度0.1mm～10mm，钢管或铝合金管(2)壁厚1mm～10mm，再将薄铜板用卷轧机卷轧在钢管或铝合金管(2)上，一边卷轧一边焊接将薄铜板焊接在钢管或铝合金管(2)上，再将焊口打磨平整，形成复合铜管，再将已复合的铜管导体外表根据电压等级加装绝缘层(3)，高电压等级需要作屏蔽绝缘，屏蔽绝缘层(3)表面电位为零，在绝缘层外制作金属保护屏蔽层(4)。
全文摘要
本发明的一种绝缘复合管母线及其制造方法，输送大电流的母线选用薄壁的铜管，节省铜材可达60％，节省有色金属、节省能源的最基本方法，但薄壁的铜管机械强度不够易变形，所以铜管内需要复合钢管或铝合金管作支撑，以达到薄壁的铜管的载流量大，机械强度高，这样对节省有色金属，节省能源，环保，有着广泛的社会效益。再根据母线的电压等级在复合铜管上作绝缘处理加绝缘层，1kV以上电压等级需要作屏蔽处理，绝缘层表面电位为零，在绝缘层外制作金属保护屏蔽层(金属材料选用不锈钢、铝板材、管材、软金属管)。
文档编号H01B13/06GK101022042SQ20071002703
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月1日 优先权日2007年3月1日
发明者罗志昭 申请人:罗志昭