一种高散热性空气型母线槽及其制备方法与流程

本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种高散热性空气型母线槽及其制备方法。

背景技术

随着现代化工程设施和装备的涌现，各行各业的用电量迅增，尤其是众多的高层建筑和大型厂房的出现，作为输电导线的传统电缆在现在大电流输送系统中已不能满足要求，多路电缆的并联使用给现场安装施工连接带来了诸多不便，母线槽在户内低压的电力输送干线工程项目中已越来越多地代替了电线电缆。

母线在使用过程中会产生大量热量，热量如果不能及时地散发至母线槽外会导致母线所处的环境温度较高，长时间处于高温环境下会严重影响母线的使用寿命。现有的空气型母线槽散热面积小，热量仅能从母线之间的间隙散发至母线槽外，散热效率较低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高散热性空气型母线槽及其制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

一种高散热性空气型母线槽，包括上盖板、下盖板、左侧板和右侧板，所述上盖板、下盖板、左侧板和右侧板围成容线腔，所述容线腔内安装有母线，所述上盖板和下盖板上设置有散热腔，所述散热腔包括顶板以及将顶板与上盖板、下盖板连接的连接板，所述散热腔与容线腔连通，所述连接板上开设有散热孔。

进一步地，所述左侧板和右侧板均设置有散热腔。

前所述的一种高散热性空气型母线槽，散热腔为四棱锥台形，所述四棱锥台的下底远离母线槽。

前所述的一种高散热性空气型母线槽，所述散热孔设置在沿母线槽长度方向设置的连接板上。

前所述的一种高散热性空气型母线槽，母线与上盖板、下盖板之间均设置有绝缘隔板。

前所述的一种高散热性空气型母线槽，左侧板和右侧板上设置有散热鳍片。

前所述的一种高散热性空气型母线槽，母线槽由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂55-70份，聚氨酯树脂42-46份，氧化铝32-35份，氮化硼24-28份，碳酸钙15-18份，石英粉12-16份，固化剂22-27份，阻燃剂15-18份，烧结剂5-9份，催化剂8-17份。

前所述的一种高散热性空气型母线槽，固化剂为聚酰胺固化剂，所述阻燃剂为磷酸甲苯二苯酯或者氢氧化镁，所述催化剂为季膦盐或者烷基金属卤化物中。

一种高散热性空气型母线槽的制备方法，包括以下步骤：

s1：将环氧树脂、聚氨酯树脂加入反应釜中，进行搅拌，同时将反应釜升温，当升温至135-145℃后加入催化剂，继续搅拌，同时将反应釜升温，直至反应釜内温度到达185-190℃，保温1-1.5h，得到物料一；

s2：将碳酸钙捣碎，过100目筛，然后加入至混料机内，再依次加入氧化铝、氮化硼、石英粉，加入适量水，进行搅拌混料，时间为15-20min，然后将物料一加入至混料机内，再次搅拌混料，时间为25-30min，搅拌均匀后振动成型，然后烘干，得到物料二；

s3：将物料二加入至烧结机内，加入烧结剂、固化剂和阻燃剂，进行烧结，烧结完成后得到浇注料；

s4：将s3得到的浇注料加入至模具内，进行浇注，然后脱模，得到成品；

s5：对成品进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整，得到母线槽。

前所述的一种高散热性空气型母线槽制备方法，s1中搅拌的速度为1500-1800r/min。

本发明的有益效果是：

(1)本发明中在上盖板、下盖板、左侧板和右侧板上均设置有散热腔，这些散热腔都与容线腔连通，有效地提高了母线槽的散热效率，使母线散发的热量可快速排出，避免母线的工作温度过高而影响母线的使用寿命；

(2)本发明中散热腔均设置为四棱锥台形，四棱锥台的下底远离母线槽，且散热孔设置在沿母线槽长度方向设置的连接板上，使上盖板上的散热腔中顶板可对散热孔起到遮挡作用，左侧板和右侧板上散热腔中的散热孔位于水平方向，避免灰尘杂质等通过散热腔进行容线腔而造成容线腔内灰尘杂质过多，影响母线槽的散热效率，同时也保证了母线处于良好的工作环境中；

(3)本发明中母线与上盖板、下盖板之间均设置有绝缘隔板，提高了母线槽的绝缘效果，避免母线出现漏电的情况时导致母线槽壳体带点，提高了母线槽的安全性；

(4)本发明在左侧板和右侧板上还设置有散热鳍片，增加了母线槽的散热面积，进一步提高了母线槽的散热效率；

(5)本发明中，采用环氧树脂和聚氨酯树脂作为母线槽的基料主体，不仅具有良好的绝缘性能，而且强度高，防水，抗渗透性好，提高了母线槽的电安全性和防水性能，还提高了母线槽的强度；又加入氧化铝，氧化铝具有良好的导热性能，提高了母线槽壳体的导热性，便于将母线散热的热量迅速排出，使母线槽的散热效率提高了28-32％；加入碳酸钙，与氧化铝混合后经煅烧会形成铝酸钙水泥，具有很高的强度，使母线槽的强度提高了22-25％；氮化硼热稳定性好，且具有良好的耐磨性能，不仅使母线槽具有更好的耐热性能，而且提高了母线槽的耐磨性能，使母线槽的使用寿命延长了12-16％；加入烧结剂，在进行高温烧结时可以抑制氧化铝二次再结晶，消除晶界上的气孔，抑制晶粒迁移的速度，进一步提高了母线槽的强度；加入阻燃剂，提高了母线槽的阻燃防火性能，在出现火情时可阻止火势向母线槽内蔓延，使母线保证正常工作，提高了母线槽的使用安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的右视图；

其中：1、上盖板；2、下盖板；3、左侧板；4、右侧板；5、容线腔；6、母线；7、散热腔；8、顶板；9、连接板；10、散热孔；11、绝缘隔板；12、散热鳍片；13、矩形通孔。

具体实施方式

为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。

实施例1

本实施例提供了一种高散热性空气型母线槽，包括上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4，上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4围成容线腔5，容线腔5内安装有母线6，母线6与上盖板1、下盖板2之间均设置有绝缘隔板11。在上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4上开设有一矩形通孔13，在每个矩形通孔13上均设置有一个散热腔7，散热腔7由顶板8和四块连接板9围成，顶板8也为矩形，四块连接板9将矩形通孔13与顶板8连接，使散热腔7与容线腔5连通。

其中，顶板8的长和宽均大于矩形通孔13的长和宽，使散热腔7呈四棱锥台形。散热腔7上开设有散热孔10，且每个散热腔7上的散热孔10位于沿母线6槽长度方向设置的两块连接板9上，每块连接板9上开设有三个散热孔10。

在左侧板3和右侧板4上还设置有散热鳍片12。

本实施例提供的母线槽由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂55份，聚氨酯树脂42份，氧化铝32份，氮化硼24份，碳酸钙15份，石英粉12份，固化剂22份，阻燃剂15份，烧结剂5份，催化剂8份。其中，固化剂为聚酰胺固化剂，阻燃剂为磷酸甲苯二苯酯，催化剂为季膦盐。

本实施例还提供了一种高散热性空气型母线6槽的制备方法，包括以下步骤：

s1：将环氧树脂、聚氨酯树脂加入反应釜中，进行搅拌，搅拌的速度为1500r/min，同时将反应釜升温，当升温至135℃后加入催化剂，继续搅拌，同时将反应釜升温，直至反应釜内温度到达185℃，保温1h，得到物料一；

s2：将碳酸钙捣碎，过100目筛，然后加入至混料机内，再依次加入氧化铝、氮化硼、石英粉，加入适量水，进行搅拌混料，时间为15min，然后将物料一加入至混料机内，再次搅拌混料，时间为25min，搅拌均匀后振动成型，然后烘干，得到物料二；

s3：将物料二加入至烧结机内，加入烧结剂、固化剂和阻燃剂，进行烧结，烧结完成后得到浇注料；

s4：将s3得到的浇注料加入至模具内，进行浇注，然后脱模，得到成品；

s5：对成品进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整，得到母线槽。

实施例2

本实施例提供了一种高散热性空气型母线槽，包括上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4，上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4围成容线腔5，容线腔5内安装有母线6，母线6与上盖板1、下盖板2之间均设置有绝缘隔板11。在上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4上开设有一矩形通孔13，在每个矩形通孔13上均设置有一个散热腔7，散热腔7由顶板8和四块连接板9围成，顶板8也为矩形，四块连接板9将矩形通孔13与顶板8连接，使散热腔7与容线腔5连通。

其中，顶板8的长和宽均大于矩形通孔13的长和宽，使散热腔7呈四棱锥台形。散热腔7上开设有散热孔10，且每个散热腔7上的散热孔10位于沿母线6槽长度方向设置的两块连接板9上，每块连接板9上开设有三个散热孔10。

在左侧板3和右侧板4上还设置有散热鳍片12。

本实施例提供的母线槽由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂70份，聚氨酯树脂46份，氧化铝35份，氮化硼28份，碳酸钙18份，石英粉16份，固化剂27份，阻燃剂18份，烧结剂9份，催化剂17份。其中，固化剂为聚酰胺固化剂，阻燃剂为氢氧化镁，所述催化剂为烷基金属卤化物。

本实施例还提供了一种高散热性空气型母线6槽的制备方法，包括以下步骤：

s1：将环氧树脂、聚氨酯树脂加入反应釜中，进行搅拌，同时将反应釜升温，当升温至145℃后加入催化剂，继续搅拌，同时将反应釜升温，直至反应釜内温度到达190℃，保温1.5h，得到物料一；

s2：将碳酸钙捣碎，过100目筛，然后加入至混料机内，再依次加入氧化铝、氮化硼、石英粉，加入适量水，进行搅拌混料，时间为20min，然后将物料一加入至混料机内，再次搅拌混料，时间为30min，搅拌均匀后振动成型，然后烘干，得到物料二；

s3：将物料二加入至烧结机内，加入烧结剂、固化剂和阻燃剂，进行烧结，烧结完成后得到浇注料；

s4：将s3得到的浇注料加入至模具内，进行浇注，然后脱模，得到成品；

s5：对成品进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整，得到母线槽。

实施例3

本实施例提供了一种高散热性空气型母线槽，包括上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4，上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4围成容线腔5，容线腔5内安装有母线6，母线6与上盖板1、下盖板2之间均设置有绝缘隔板11。在上盖板1、下盖板2、左侧板3和右侧板4上开设有一矩形通孔13，在每个矩形通孔13上均设置有一个散热腔7，散热腔7由顶板8和四块连接板9围成，顶板8也为矩形，四块连接板9将矩形通孔13与顶板8连接，使散热腔7与容线腔5连通。

其中，顶板8的长和宽均大于矩形通孔13的长和宽，使散热腔7呈四棱锥台形。散热腔7上开设有散热孔10，且每个散热腔7上的散热孔10位于沿母线6槽长度方向设置的两块连接板9上，每块连接板9上开设有三个散热孔10。

在左侧板3和右侧板4上还设置有散热鳍片12。

本实施例提供的母线槽由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂60份，聚氨酯树脂44份，氧化铝34份，氮化硼26份，碳酸钙17份，石英粉14份，固化剂25份，阻燃剂16份，烧结剂7份，催化剂12份。其中，固化剂为聚酰胺固化剂，阻燃剂为磷酸甲苯二苯酯，催化剂为季膦盐。

本实施例还提供了一种高散热性空气型母线槽的制备方法，包括以下步骤：

s1：将环氧树脂、聚氨酯树脂加入反应釜中，进行搅拌，同时将反应釜升温，当升温至140℃后加入催化剂，继续搅拌，同时将反应釜升温，直至反应釜内温度到达187℃，保温1.25h，得到物料一；

s2：将碳酸钙捣碎，过100目筛，然后加入至混料机内，再依次加入氧化铝、氮化硼、石英粉，加入适量水，进行搅拌混料，时间为18min，然后将物料一加入至混料机内，再次搅拌混料，时间为27min，搅拌均匀后振动成型，然后烘干，得到物料二；

s3：将物料二加入至烧结机内，加入烧结剂、固化剂和阻燃剂，进行烧结，烧结完成后得到浇注料；

s4：将s3得到的浇注料加入至模具内，进行浇注，然后脱模，得到成品；

s5：对成品进行超声波探伤处理，探伤后不合格的退回重新加工，探伤合格的进行打磨修整，得到母线槽。

对比例：市售扬州市丰悦电气有限公司生产的母线槽。

将实施例1-实施例3与对比例进行对比试验测试，各项性能按国标进行测定，试验条件及其他试验材料均相同，测试结果如表1所示：

表1

由表1可以看出，本发明制备的高散热性空气型母线槽，不仅布氏硬度和抗拉强度高于对比例，而且母线槽正常工作一段时间后与初始时的温差均小于对比例，由此可以看出，本发明制备的高散热性空气型母线槽不仅强度和机械性能高于现有的母线槽，而且散热效率明显高于现有的母线槽。本发明制备的高散热性空气型母线槽的使用寿命相对于现有的母线槽延长了22-26％。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。