一种用于电力设备的基于液态金属的导体电连接结构的制作方法

1.本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种用于电力设备的基于液态金属的导体电连接结构。


背景技术：

2.目前，电气领域中高压直流导体之间的连接都是以固体金属作为导电介质进行连接。常用的连接方式有表带式、弹簧式等触指连接导体，这种连接方式容易出现导体接触面小等不足，且由于实际接触为众多个点接触，接触电阻影响因素众多，易发生局部过热，因而会带来电流传导不稳定、触指过热烧蚀等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于电力设备的基于液态金属的导体电连接结构，该导体电连接结构能够解决现有技术中的不足，具有导电性能稳定、自身发热量小等特点。
4.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
5.一种用于电力设备的基于液态金属的导体电连接结构，该结构包括：
6.导体公头和导体母头；
7.所述导体母头设置有一端开口的腔体；
8.所述导体公头的一端从所述腔体的开口处插入至所述腔体内；
9.所述腔体内具有液态金属，所述液态金属作为导电介质连接所述导体公头与所述导体母头。
10.进一步的，所述导体母头设置开口的一端外侧设有密封组件；
11.所述密封组件，用于对所述腔体进行密封，防止所述腔体内的液态金属外溢。
12.进一步的，所述液态金属的导电率为3.46*106s/m，且所述液态金属在4～6摄氏度下为固态。
13.进一步的，所述导体母头上设置有加注口，用于加注液态金属；所述加注口上安装有盖板。
14.进一步的，所述密封组件包括：
15.法兰盘，其通过第一连接件与所述腔体的开口端相连；
16.压片，其通过第二连接件与所述法兰盘相连。
17.进一步的，所述法兰盘上设置有安装孔；
18.所述安装孔中设置有密封圈。
19.进一步的，所述第一连接件和所述第二连接件均采用螺丝。
20.进一步的，所述法兰盘与所述腔体的开口端端面之间设置有密封垫。
21.和现有技术相比，本发明的优点为：
22.本发明所述的导体连接结构，通过采用液态金属作为导电介质，能够有效增加导体公头与导体母头之间的接触面积，避免导电电阻起热，减小发热量，且通过设计防止液态
金属外漏的密封组件，能够有效改善现有技术中导体连接时导电稳定性不好的技术缺陷。本发明属于电气大载荷领域中重要部件，用于高压直流导体之间的稳定连接，主要用于直流大载荷导体母头和公头间连接，是一种导电性能稳定、自身发热量小的导体柔性“焊接”连接装置。
附图说明
23.图1是本发明的结构示意图一；
24.图2是本发明的结构示意图二；
25.图3是本发明的结构示意图三。
26.其中：
27.1、导体母头，2、法兰盘，3、压片，4、导体公头，5、加注口，6、液态金属，7、第一连接件，8、第二连接件，9、密封圈，10、安装孔，11、密封垫。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明做进一步说明：
29.如图1-图3所示的一种用于电力设备的基于液态金属的导体电连接结构，该结构包括：
30.导体公头4和导体母头1；
31.所述导体母头1设置有一端开口的腔体；
32.所述导体公头4的一端从所述腔体的开口处插入至所述腔体内；
33.所述腔体内具有液态金属6，所述液态金属6作为导电介质连接所述导体公头4与所述导体母头1。
34.现有技术中采用固体金属作为导电介质，采用这种方式连接两导体时，由于接触面不充分，接触面间有微小间隙容易造成电阻增加，导致发热快。本发明通过采用液态金属作为导电介质，通过液态金属连接导体公头和导体母头，使导体处在液态金属中实现无缝连接，实现了导体的柔性焊接，液态金属为导体柔性焊接连接器。
35.进一步的，所述导体母头1设置开口的一端外侧设有密封组件；
36.所述密封组件，用于对所述腔体进行密封，防止所述腔体内的液态金属6外溢。
37.进一步的，所述液态金属6在4～6摄氏度下为固态，此情况下实现导体直接焊接，不影响导电性能。
38.进一步的，所述液态金属6的导电率为3.46*106s/m，这样导体电流经过导体柔性焊接连接器时传导非常稳定。
39.进一步的，所述导体母头1上设置有加注口5，用于加注液态金属；所述加注口5上安装有盖板，液态金属加注完成后，将盖板装在加注口5上，起到密封作用。
40.进一步的，所述密封组件包括：
41.法兰盘2，其通过第一连接件7与所述腔体的开口端相连；
42.压片3，其通过第二连接件8与所述法兰盘2相连。
43.所述法兰盘2用于密封液态金属，防止液态金属从腔体中溢出。
44.进一步的，所述法兰盘2上设置有安装孔10；
45.所述安装孔10中设置有密封圈9；
46.进一步的，所述第一连接件7和所述第二连接件8均采用螺丝。法兰盘6通过四颗螺丝紧固在导体母头的端面。压片3通过四颗螺丝紧固在法兰盘2上。
47.进一步的，所述法兰盘2与所述腔体的开口端端面之间设置有密封垫11。所述密封垫11、密封圈和压片3，用于在导体公头插入导体母头后，防止液态金属从导体公头4周围溢出。
48.综上所述，本发明所述的导体连接结构，通过采用液态金属作为导电介质，能够有效增加导体公头与导体母头之间的接触面积，避免导电电阻起热，减小发热量，且通过设计防止液态金属外漏的密封组件，能够有效改善现有技术中导体连接时导电稳定性不好的技术缺陷。本发明属于电气大载荷领域中重要部件，用于高压直流导体之间的稳定连接，主要用于直流大载荷导体母头和公头间连接，是一种导电性能稳定、自身发热量小的导体柔性“焊接”连接装置。
49.以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种用于电力设备的基于液态金属的导体电连接结构，其特征在于，包括：导体公头和导体母头；所述导体母头设置有一端开口的腔体；所述导体公头的一端从所述腔体的开口处插入至所述腔体内；所述腔体内具有液态金属，所述液态金属作为导电介质连接所述导体公头与所述导体母头。2.根据权利要求所述的导体电连接结构，其特征在于，所述导体母头设置开口的一端外侧设有密封组件；所述密封组件，用于对所述腔体进行密封，防止所述腔体内的液态金属外溢。3.根据权利要求1所述的导体电连接结构，其特征在于，所述液态金属的导电率为3.46*106s/m，且所述液态金属在4～6摄氏度下为固态。4.根据权利要求1所述的导体电连接结构，其特征在于，所述导体母头上设置有加注口，用于加注液态金属；所述加注口上安装有盖板。5.根据权利要求2所述的导体电连接结构，其特征在于，所述密封组件包括：法兰盘，其通过第一连接件与所述腔体的开口端相连；压片，其通过第二连接件与所述法兰盘相连。6.根据权利要求5所述的导体电连接结构，其特征在于，所述法兰盘上设置有安装孔；所述安装孔中设置有密封圈。7.根据权利要求5所述的导体电连接结构，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件均采用螺丝。8.根据权利要求5所述的导体电连接结构，其特征在于，所述法兰盘与所述腔体的开口端端面之间设置有密封垫。

技术总结
本发明涉及一种用于电力设备的基于液态金属的导体电连接结构，该结构包括：导体公头和导体母头；导体母头设置有一端开口的腔体；导体公头的一端从腔体的开口处插入至腔体内；腔体内具有液态金属，液态金属作为导电介质连接导体公头与导体母头。以此方式，本发明所述的导体连接结构，通过采用液态金属作为导电介质，能够有效增加导体公头与导体母头之间的接触面积，避免导电电阻起热，减小发热量，且通过设计防止液态金属外漏的密封组件，能够有效改善现有技术中导体连接时导电稳定性不好的技术缺陷。术缺陷。术缺陷。


技术研发人员：程建伟 黄克捷 李炳昊 郭伊宇
受保护的技术使用者：南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日：2022.10.27
技术公布日：2023/3/7