一种新型管型风电母线安装结构的制作方法

本实用新型涉及管型风电母线安装技术领域，特别是涉及一种新型管型风电母线安装结构及其工艺方法。

背景技术：

风电是洁净的可再生能源，发展风力发电对于保护环境，改善能源结构，节约常规能源等有着重要的战略意义。我国目前大批量用于风力发电网状塔筒内传输电流的产品主要有风电专用电缆和铝排结构风电母线槽两种产品，由于这两种输电产品在使用中分别存在着或多或少的弊端，势必会影响与制约着风力发电行业的健康发展，这就迫切需要一种简单，快捷，安全，可靠的输电设备来替代以上两种产品。

管型风电母线是风电系统中的电流传输设备，主要用于风力发电机网状塔筒内部对大电流进行输出。就目前风电专用母线槽研究和试运行情况来看还存在一些问题，如部分产品的绝缘介质和绝缘方式存在问题，母线槽装置整体抗震能力不强，时有连接松动引起连接器烧毁的现象；部分产品结构也不合理，因母线槽安装高度较高，内部铝排相对外壳出现下坠现象；部分产品部件的安装不方便等。总之风电母线槽技术还不够成熟。风电专用母线槽作为风电机组的主要输电设备，其技术的成熟性直接关系着发电机组能否正常运行的可靠性和稳定性。

风电母线槽的使用环境相对普通母线槽主要有以下几方面特殊要求：额定电压约690V，绝缘电压约1000V，相对普通母线槽其额定电压和绝缘电压都有所提高；环境温度-50℃至+50℃，对低温要求较高；由于风网状塔筒高度为70米到90米，受大风和恶劣气候条件影响，因此，封电机组内部的设备要由抗震要求；风电专用母线槽在风机内贯通安装，对于风电专用母线槽的整体强度和安装强度要求很高；因其使用环境的要求对绝缘材料的新根呢个要求较高，一般普通的绝缘材料如热缩套管，聚酯薄膜，橡胶套管等不能满足这项要求，需要采取新的绝缘材料和绝缘方式。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型管型风电母线安装结构，其目的在于提高管型风电母线的抗震性能，增强管型风电母线的抗电磁干扰能力和散热能力，并且保证其安装方便快捷,经济美观，无维护，机械强度高，安全可靠。

本实用新型所采用的技术方案是： 一种新型管型风电母线安装结构，包括网状塔筒和穿过其底部并且连接在其内壁的至少三个“几”字型支撑，每一个“几”字型支撑对应的网状塔筒内套有并排连接的两组“品”字型固定金具，每一个“品”字型固定金具包括三个“口”字型槽孔，每一个“品”字型固定金具的三个 “口”字型槽孔内连接定子管型风电母线导体或转子管型风电母线导体；网状塔筒与每一个“品”字型固定金具之间还设有一根定子管型风电母线零线导电排或转子管型风电母线零线导电排；“几”字型支撑的端部还通过角钢一连接“D”字型柔性支撑，“D”字型柔性支撑的另一端通过角钢二连接在网状塔筒上。

进一步地，“D”字型柔性支撑由铜制成。

进一步地，每一个“品”字型固定金具由管型风电母线上金具和管型风电母线下金具通过设置在其竖直方向的若干个螺栓固定连接。

进一步地，“品”字型固定金具内包括上口部、左下口部和右下口部，上口部、左下口部和右下口部分别连接一根定子管型风电母线导体或转子管型风电母线导体；左下口部和右下口部之间的管型风电母线下金具上设有隔离支撑部，置于上口部内的定子管型风电母线导体或转子管型风电母线导体底部连接在隔离支撑部的顶部位置。

进一步地，管型风电母线下金具的隔离支撑部与左下口部和右下口部整体连接呈“几”字型结构。

进一步地，“几”字型结构的中间靠下位置处还设有至少两根增强筋。

进一步地，定子管型风电母线导体或转子管型风电母线导体与“品”字型固定金具连接位置处还设有绝缘护套。

上述新型管型风电母线安装结构工艺方法，包括如下步骤：

步骤一，首先准备好定子管型风电母线和转子管型风电母线“几”型支撑和“D”字型柔性支撑的安装所需的支持螺柱；

步骤二，用高强度外六角螺栓把“几”型支撑和“D”字型柔性支撑通过角钢一和角钢二安装固定在事先焊接在风力发电机塔筒筒壁内部的支持螺柱上；

步骤三，把管型风电母线下金具通过高强度外六角螺栓固定在“几”字型支撑扁钢上；

步骤四，把定子管型风电母线和转子管型风电母线及预留在其上面的绝缘护套安装在管型风电母线下金具的中间并通过管型风电母线上金具及其高强度外六角螺栓把定子管型风电母线和转子管型风电母线固定；

步骤五，在定子管型风电母线上金具右侧通过高强度外六角螺栓安装定子管型风电母线零线导电排；

步骤六，在转子管型风电母线上金具左侧通过高强度外六角螺栓安装转子管型风电母线零线导电排；

步骤七，通过连接安装孔将“D”字型柔性支撑的圆弧部用高强度防松螺栓固定在两段定子管型风电母线导体接头处，并确认螺栓力矩达到要求后，再对定子管型风电母线导体进行绝缘封闭处理；

步骤八，通过连接安装孔将“D”字型柔性支撑的圆弧部用高强度防松螺栓固定在两段转子管型风电母线导体接头处，并确认螺栓力矩达到要求后，再对转子管型风电母线导体进行绝缘封闭处理；

步骤九，通过定子管型风电母线零线导电排安装孔将“D”字型柔性支撑的竖直部，用高强度热镀锌外六角螺栓来固定连接两段定子管型风电母线零线导电排；

步骤十，通过转子管型风电母线零线导电排安装孔将“D”字型柔性支撑的竖直部，用高强度热镀锌外六角螺栓来固定连接两段转子管型风电母线零线导电排；

步骤十一，用高强度沉头螺栓将钢制防护网罩固定在管型风电母线上金具和管型风电母线下金具侧面的安装孔上，并通过网罩支架连接好每段钢制防护网罩。

进一步地，定子管型风电母线导体或转子管型风电母线导体与“品”字型固定金具连接位置处还设有绝缘护套。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.提高了管型风电母线的抗震性能。

本申请人研发的管型风电母线接头处全部采用铜质软连接，每相导体搭接部位分别采用两套高强度螺栓紧固，并采用高强度防松垫圈或防松螺母等措施确保连接处在震动环境下仍处于锁紧状态并在管型风电母线沿网状塔筒内壁垂直安装过程中设置“U”形支撑结构能有效消除强风，地震等情况下网状塔筒晃动对母线系统造成的应力损害及接头松动过热现象。也可消除因安装误差，热胀冷缩及超高网状塔筒宽幅摆动对母线系统带来的不利影响。

2.增强了管型风电母线的抗电磁干扰能力和散热能力。

本申请人研发的管型风电母线采用特殊防腐处理 网状钢板作为防护罩，也就是特殊防腐处理的工艺为经热浸锌处理的网状钢板，处理过后网状钢板具有低导磁，防腐蚀性能强等特性，能减少母线外壳涡流损耗，同时对电磁场有一定的屏蔽作用，并且采用在导体运行是产生的热量直接向大气中散发，使母线系统整体散热性能好，导体温升低确保整个母线系统运行稳定可靠。

3.安装方便快捷,经济美观，无维护，机械强度高，安全可靠。

本申请人研发的管型风电母线结构简单，安装配件都为本申请人开模制作的标准件且可以大批量生产，相对于我国目前大批量用于风力发电网状塔筒内传输电流的产品风电专用电缆和铝排结构风电母线槽两种产品本申请人研发的管型风电母线安装更为方便快捷，经济美观，无维护，机械强度高，安全可靠。

B:本申请人研发的管型风电母线生产率相对于我国目前大批量用于风力发电网状塔筒内传输电流的产品风电专用电缆和铝排结构风电母线槽两种产品提高了65%，生产成本降低了40%，安装成本降低了50%，使用寿命增长了2倍大大降低了风场运营维护成本，提高了发电效率。

附图说明

图1为一种新型管型风电母线安装结构的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的实施例的“品”字型固定金具放大的结构示意图；

其中：1-定子管型风电母线导体，2-转子管型风电母线导体，3-导体绝缘层，4-绝缘护套，5-“几”字型支撑，6-管型风电母线上金具，7-管型风电母线下金具，71-隔离支撑部，72-增强筋；8-“几”字型结构，9-定子管型风电母线零线导电排，10-定子零线导电排安装孔，11-转子管型风电母线零线导电排，12-转子零线导电排安装孔，13-角钢一，14-“D”字型柔性支撑，15-角钢二，16-网状塔筒，17-“品”字型固定金具，171-上口部，172-左下口部，173-右下口部，18-螺栓，19-“几”字型结构。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

如图1所示，一种新型管型风电母线安装结构，包括网状塔筒16和穿过其底部并且连接在其内壁的至少三个“几”字型支撑5，每一个“几”字型支撑5对应的网状塔筒16内套有并排连接的两组“品”字型固定金具17，每一个“品”字型固定金具17包括三个“口”字型槽孔，每一个“品”字型固定金具17的三个 “口”字型槽孔内连接定子管型风电母线导体1或转子管型风电母线导体2；网状塔筒16与每一个“品”字型固定金具17之间还设有一根定子管型风电母线零线导电排9或转子管型风电母线零线导电排11；“几”字型支撑5的端部还通过角钢一13连接“D”字型柔性支撑14，“D”字型柔性支撑14的另一端通过角钢二15连接在网状塔筒2上。此外，定子管型风电母线零线导电排9上还设有若干个定子零线导电排安装孔10，采用连接螺栓穿过定子零线导电排安装孔10和网状塔筒16的网孔内，将定子管型风电母线零线导电排9固定在网状塔筒16上。转子管型风电母线零线导电排11上还设有若干个转子零线导电排安装孔12，同样采用连接螺栓穿过转子零线导电排11和网状塔筒16的网孔内，将转子管型风电母线零线导电排11固定在网状塔筒16上。一般来说，定子管型风电母线导体1或转子管型风电母线导体2外表面上设有导体绝缘层3，从而实现较好的绝缘。

新管型风电母线安装结构的“D”字型柔性支撑14由铜制成。并且每一个“品”字型固定金具17由管型风电母线上金具6和管型风电母线下金具7通过设置在其竖直方向的若干个螺栓18固定连接。

此外，如图2所示，“品”字型固定金具17内包括上口部171、左下口部172和右下口部173，上口部171、左下口部172和右下口部173分别连接一根定子管型风电母线导体1或转子管型风电母线导体2；左下口部172和右下口部173之间的管型风电母线下金具7上设有隔离支撑部71，置于上口部171内的定子管型风电母线导体1或转子管型风电母线导体2底部连接在隔离支撑部71的顶部位置。管型风电母线下金具7的隔离支撑部71与左下口部172和右下口部173整体连接呈“几”字型结构19。 “几”字型结构8的中间靠下位置处还设有至少两根增强筋72。

参见图1，定子管型风电母线导体1或转子管型风电母线导体2与“品”字型固定金具17连接位置处还设有绝缘护套4。

上述新型管型风电母线安装结构工艺方法，包括如下步骤：

步骤一，首先准备好定子管型风电母线和转子管型风电母线“几”型支撑和“D”字型柔性支撑的安装所需的支持螺柱；

步骤二，用高强度外六角螺栓把“几”型支撑和“D”字型柔性支撑通过角钢一和角钢二安装固定在事先焊接在风力发电机塔筒筒壁内部的支持螺柱上；

步骤三，把管型风电母线下金具通过高强度外六角螺栓固定在“几”字型支撑扁钢上；

步骤四，把定子管型风电母线和转子管型风电母线及预留在其上面的绝缘护套安装在管型风电母线下金具的中间并通过管型风电母线上金具及其高强度外六角螺栓把定子管型风电母线和转子管型风电母线固定；

步骤五，在定子管型风电母线上金具右侧通过高强度外六角螺栓安装定子管型风电母线零线导电排；

步骤六，在转子管型风电母线上金具左侧通过高强度外六角螺栓安装转子管型风电母线零线导电排；

步骤七，通过连接安装孔将“D”字型柔性支撑的圆弧部用高强度防松螺栓固定在两段定子管型风电母线导体接头处，并确认螺栓力矩达到要求后，再对定子管型风电母线导体进行绝缘封闭处理；

步骤八，通过连接安装孔将“D”字型柔性支撑的圆弧部用高强度防松螺栓固定在两段转子管型风电母线导体接头处，并确认螺栓力矩达到要求后，再对转子管型风电母线导体进行绝缘封闭处理；

步骤九，通过定子管型风电母线零线导电排安装孔将“D”字型柔性支撑的竖直部，用高强度热镀锌外六角螺栓来固定连接两段定子管型风电母线零线导电排；

步骤十，通过转子管型风电母线零线导电排安装孔将“D”字型柔性支撑的竖直部，用高强度热镀锌外六角螺栓来固定连接两段转子管型风电母线零线导电排；

步骤十一，用高强度沉头螺栓将钢制防护网罩固定在管型风电母线上金具和管型风电母线下金具侧面的安装孔上，并通过网罩支架连接好每段钢制防护网罩。

进一步地，定子管型风电母线导体或转子管型风电母线导体与“品”字型固定金具连接位置处还设有绝缘护套。

本实用新型的一种新型管型风电母线安装结构及其工艺方法，提高了管型风电母线的抗震性能，增强了管型风电母线的抗电磁干扰能力和散热能力，并且保证了其安装方便快捷,经济美观，无维护，机械强度高，安全可靠。

本申请人研发的管型风电母线生产率相对于我国目前大批量用于风力发电塔筒内传输电流的产品风电专用电缆和铝排结构风电母线槽两种产品提高了65%，生产成本降低了40%，安装成本降低了50%，使用寿命增长了2倍大大降低了风场运营维护成本，提高了发电效率。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。