一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽的制作方法

本发明涉及一种母线槽，尤其是一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽，属于配电装置技术领域。

背景技术：

随着我国电力设施同步进行的电网升级改造和新型变电系统的建立，要求加大变电站主要容量，增大变电站用户端变压器侧的母线额定电流，提升整体输变电系统运行的可靠性，并且要求变电站结构越来越紧凑。母线作为电压配电装置中的重要连接导体，起着汇集、分配和传送电能的作用，其性能的优劣直接影响着整个系统运行的稳定性及可靠性。国家电力变电系统越来越需要一种载流量大，低耗能，安全系数高的导电产品来代替以往采用的矩形母线槽。

在实际设计当中，还需要对母线槽进一步优化，同时提高母线槽的散热性能，降低温升和集肤效应，而在投入使用的过程中，考虑到维护成本、使用的外在环境影响和使用寿命，还需要改善母线槽的机械强度和其自身的绝缘性能。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种大容量载流、温升低、免维护的铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽。

本发明采用的技术方案如下：

一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽，包括用于导电的主导体，所述主导体外包裹有多层绝缘层、半导电体层和屏蔽层。采用此设计母线槽更实用，适应更多的使用环境。

本发明的一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽，所述绝缘层包括主绝缘层、第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层。能够增强主导体使用的绝缘性能。

进一步的，所述绝缘层、半导电体层和屏蔽层由内向外包裹依次为第一绝缘层、主绝缘层、第二绝缘层、半导电体层、屏蔽层和第三绝缘层。采用此包裹方式使电场分布均匀，起到控制电位和限制电场作用，避免在绝缘表面产生局部放电，传导泄露电流和充电电流，对异物的接触电压进行防护等特点

进一步的，所述主绝缘层为高分子材料制成。采用高分子绝缘材料，可在-250°~+340°中工作运行，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≥40年

本发明的一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽，所述主导体外还包裹有外护套层，所述外护套层位于包裹层最外层。对母线槽具有更好的保护作用。

进一步的，所述外护套层为耐腐蚀材料制成。避免母线槽线排间和外界影响。

本发明的一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽，所述主导体为铜铝界面合金复合导体材料制成。增加了管状母线的支撑强度，很大程度上降低了母线的悬重度。

进一步的，所述铜铝界面合金复合导体包括铝材和套于铝材外的铜材，所述铝材和铜材之间形成铜铝合金结合层。采用此设计能够母线的横截面积和载流量，并且利用铜外层保证母线的导电性能。

进一步的，所述主导体为空心管状导体。增大母线的表面积，有利于散热。

本发明的一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽的制作工艺包括以下几个步骤：

a、铜铝导体管预处理，将铜铝界面合金复合导体管按照标准规格切割，导体管侧壁外表面除氧化后，抛光清刷干净；

b、铜铝导体管成型制作，将预处理后的铜铝界面合金复合导体管直管定尺制作或弯管成型；

c、管状母线外套制作，将制作成型的管母线依次热缩第一绝缘层、主绝缘层、第二绝缘层、半导电体层、屏蔽层、第三绝缘层和外护套层，制成各种规格的铜铝界面合金复合导体节能型绝缘管状母线槽；

d、检验入库，将制作完成的母线槽，检验合格后包装入库。

进一步的，还包括管状母线槽的安装，采用配套钢构托架将管状母线固定在混凝土支柱上或钢构支柱上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、截面大，导体表面电流密度分布均匀，在额定电流下导体温升≤45k，因此，管母线适用工作电流大的回路；

2、集肤效应低，采用空心管导体代替矩形导体，空心导体截面积大，导体管内外壁表面导电流量均匀，管母线集肤效应等数低（KF≤1）；

3、散热好，温升低，空心导体管母线内径通道与室内、室外气压等均可形成空气对流，散热性能较好，使母线本身温升下降；

4、机械强度高，管母线的允许压力为矩形母线的4倍，可承受的短路电流大，机械强度高，管母线支撑跨距大；

5、电气绝缘性能强，管母线三相采用屏蔽密封绝缘方式，外壳接地电流为零，使电场分布均匀，起到控制电位和限制电场作用，避免在绝缘表面产生局部放电，传导泄露电流和充电电流，对异物的接触电压进行防护等特点；

6、绝缘安全系数高，寿命长；管母线主绝缘体采用高分子绝缘材料，可在-250°~ +340°中工作运行，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≥40年；

7、电器震动能力强；采用配套钢构托架将管状母线固定在混凝土支柱上或钢构支柱上，取消穿墙套管和支柱绝缘子，具有较强的抗震动能力。适用于各类环境，可靠性极高。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明横截面结构示意图；

图3是本发明主导体横截面结构示意图。

图中标记：1-主导体、2-第一绝缘层、3-主绝缘层、4-第二绝缘层、5-半导电体层、6-屏蔽层、7-第三绝缘层、8-外套护层、9-铝材、10-铜铝合金结合层、11-铜材。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽，如图1及图2所示，包括用于导电的主导体1，所述主导体1外包裹有多层绝缘层、半导电体层5和屏蔽层7。提高母线槽的实用性，降低使用环境要求。

作为具体的，在上述的具体实施方式中，所述绝缘层包括主绝缘层3、第一绝缘层2、第二绝缘层4和第三绝缘层7。更具体的，结合半导电体层5和屏蔽层7包裹主导体，在其中一具体实施方式中，作为优化本发明的铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽的结构，所述绝缘层、半导电体层5和屏蔽层7由内向外包裹依次为第一绝缘层2、主绝缘层3、第二绝缘层4、半导电体层5、屏蔽层6和第三绝缘层7。将结构更加具体化，而采用此包裹方式其结构性能更突出，效果最佳。

进一步的，对主绝缘体3进行的选材进行优化，在另一具体实施方式中，所述主绝缘层3为高分子材料制成。管母线主绝缘体采用高分子绝缘材料，可在-250°~ +340°中工作运行，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≥40年。

作为母线槽在实际使用中，也需要针对母线槽做进一步的优化，因此，在另一具体实施方式中，所述主导体1外还包裹有外护套层8，所述外护套层位于包裹层最外层。作为主体母线槽的保护。优选的，所述外护套层8为耐腐蚀材料制成。

在上述设计的原则下，针对主导体进行进一步的优化设计，在另一具体实施方式中，所述主导体1为铜铝界面合金复合导体材料制成。具体的，所述铜铝界面合金复合导体包括铝材9和套于铝材外的铜材11，所述铝材9和铜材11之间形成铜铝合金结合层10。采用此设计能够母线的横截面积和载流量，并且利用铜外层保证母线的导电性能。

进一步具体的，在本实施方式中，所述主导体1为空心管状导体。采用空心导体能够增大主导体1的表面积，有利于母线槽在实际运作过程中散热。

本发明的一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽，其制造工艺如下：

a、铜铝导体管预处理，将铜铝界面合金复合导体管按照标准规格切割，导体管侧壁外表面除氧化后，抛光清刷干净；

b、铜铝导体管成型制作，将预处理后的铜铝界面合金复合导体管直管定尺制作或弯管成型；

c、管状母线外套制作，将制作成型的管母线依次热缩第一绝缘层2、主绝缘层3、第二绝缘层4、半导电体层5、屏蔽层6、第三绝缘层7和外护套层8，制成各种规格的铜铝界面合金复合导体节能型绝缘管状母线槽；

d、检验入库，将制作完成的母线槽，检验合格后包装入库。

制作完成后，为了提高母线槽较强的抗震动能力，提高环境适应性，进一步的，完善母线槽的安装方法，因此还包括管状母线槽的安装，采用配套钢构托架将管状母线固定在混凝土支柱上或钢构支柱上。

综上所述，采用本发明的一种铜铝界面合金复合导体节能型管状母线槽具有以下优点：

1、截面大，导体表面电流密度分布均匀，在额定电流下导体温升≤45k，因此，管母线适用工作电流大的回路；

2、集肤效应低，采用空心管导体代替矩形导体，空心导体截面积大，导体管内外壁表面导电流量均匀，管母线集肤效应等数低（KF≤1）；

3、散热好，温升低，空心导体管母线内径通道与室内、室外气压等均可形成空气对流，散热性能较好，使母线本身温升下降；

4、机械强度高，管母线的允许压力为矩形母线的4倍，可承受的短路电流大，机械强度高，管母线支撑跨距大；

5、电气绝缘性能强，管母线采用屏蔽密封绝缘方式，外壳接地电流为零，使电场分布均匀，起到控制电位和限制电场作用，避免在绝缘表面产生局部放电，传导泄露电流和充电电流，对异物的接触电压进行防护等特点；

6、绝缘安全系数高，寿命长；管母线主绝缘体采用高分子绝缘材料，可在-250°~ +340°中工作运行，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≥40年；

7、电器震动能力强；采用配套钢构托架将管状母线固定在混凝土支柱上或钢构支柱上，取消穿墙套管和支柱绝缘子，具有较强的抗震动能力。适用于各类环境，可靠性极高。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。