采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜，包括柜体及载流导体，所述柜体包括框架、安装梁、门板，安装梁位于框架内上方母线室水平位置两侧，载流导体通过安装板固定在安装梁上，其特征在于：所述载流导体包括母线夹及三相母线，载流导体通过母线夹固装在安装板上，在母线夹上径向均布间隔固装三相母线。本开关柜设计了专用母线夹及整体母线系统，使三相异形母线通过电流时产生的磁场矢量和尽量小，这样母线周围钢制部件涡流、滞磁损耗大大减小，从而降低了导电母线的温升值，提高了设备运行的安全性。同时，与传统的矩形母线相比，明显降低了用铜量，节约了铜资源。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属供配电领域，涉及一种低压成套开关设备，尤其是一种采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜。
技术介绍
到目前为止，公知技术中低压成套开关设备中的载流导体主要采用矩形截面的铜母线，在装置中母线排列是A、B、C三相依次平行排列，随着电流的增大，铜母线单位截面上的载流量急剧下降，企业只能依靠增大母线的截面积来维持一定的温升，提高载流量，进而保证整体设备的运行安全，但同时也因此造成大量的铜资源浪费和产品生产成本的大幅上升。具体体现在:A、三相母线在产品中平行排列，其产生的磁场随电流而增大，成套开关设备的外壳一般是导磁材料钢材组成，在磁场作用下钢材中产生涡流和磁滞损耗，造成母线区内部温度升高。B、随母线载流量增大，在电磁场作用下母线的集肤效应在迅速增大，导体单位截面的载流量随之下降，尤其在大电流时，多根矩形铜母线平行安装，在相互电磁场作用下还存在邻近效应，也使母线导电有效截面减少，为了满足母线的载流量只能选用更大截面的母线，进而会使集肤效应更加严重，产生恶性循环，使得在低压成套开关设备中的铜导体截面随额定电流的增加，电流密度反而减小。我国一直是个贫铜富铝的国家，铜资源匮乏，是一个纯粹的铜进口国。随着近年来经济的持续发展，用铜数量不断增大，造成铜材价格不断飙升。输配电行业是消耗铜资源的大户，如果我们通过采用异形铜母线在低压成套开关设备中的使用，增加单位铜导体截面的载流量而实现节约铜资源损耗，将会为我国节省大量外汇，减少铜的依靠程度，降低成本，并可创造出大量的利润空间。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜，以彻底解决矩 形铜母线导电性能受电磁场作用下所产生的集肤效应和邻近效应影响的因素，并且在保证母线一定温升值得前提下，提高导体的载流量，有效降低铜材损耗。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜，包括柜体及载流导体，所述柜体包括框架、安装梁、门板，安装梁位于框架内上方母线室水平位置两侧，载流导体通过安装板固定在安装梁上，其特征在于:所述载流导体包括母线夹及三相母线，载流导体通过母线夹固装在安装板上，在母线夹上径向均布间隔固装三相母线。而且，所述母线夹由绝缘底座、中隔板及绝缘盖板上、下叠加组成，绝缘底座、中隔板及绝缘盖板所形成的截面内构成径向均布的三个嵌装槽，在三个嵌装槽内分别间隔安装A相异形母线、B相异形母线及C相异形母线，三相母线通过两个母线夹固装在柜体内。而且，所述A相异形母线、B相异形母线及C相异形母线的结构相同，其形状为特殊的异形类U型截面，异形母线截面的外部周长中有突起和波纹。本技术的优点和积极效果是:1、本开关柜所采用的异形母线的厚度比一般矩形母线厚度薄，解决了在磁场中导体集肤效应的影响；且外部周长中有突起和波纹，其表面积远大于矩形母线，扩大了散热面，降低了母线的温度。2、本开关柜设计了专用母线支架及整体母线系统，使三相异形母线通过电流产生的磁场矢量和尽量小，这样母线周围钢制部件涡流、滞磁损耗大大减小，从而降低了导电母线的温升值，提高了设备运行的安全性。3、本开关柜将是对低压成套装置传统母线应用的一次革命，可使铜资源得到更充分利用，在1600A额定电流以上低压开关柜中能节铜12.5%以上，有效降低了设备制造成本，扩大了企业的利润空间。附图说明图1为本技术的截面剖视图；图2为本技术异形母线的立体结构示意图；图3为图1的异形母线的结构放大示意图。具体实施方式以下结合附图详细叙述本技术的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。一种采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜，包括柜体及载流导体1，所述柜体包括框架3、安装梁4、门板5，安装梁位于框架内上方母线室水平位置两侧，载流导体通过安装板2固定在安装梁上。所述柜体的骨架结构采用组装式型材，采用型材与三通件经自攻螺钉组装的形式，柜架无焊接，装配工序便捷，零组件标准化程度高，排列紧凑，节省空间，提高了产品的外壳防护等级和内部隔离形式，各单元间组装灵活多样化，通用性强。柜体材料为覆铝锌板，经折弯、冲孔等工序加工而成，其单端双折边模式可有效增加低压开关柜体的机械强度和防护性能。所述载流导体包括母线夹及三相母线，母线夹固装在柜体内框架上端的安装板上，在母线夹上径向均布间隔固装三相母线，其安装的具体结构是:母线夹由绝缘底座8、中隔板7及绝缘盖板6上、下叠加并通过螺栓安装而成，绝缘底座、中隔板及绝缘盖板所形成的截面内构成径向均布的三个嵌装槽，在三个嵌装槽内分别间隔安装A相异形母线9、B相异形母线11及C相异形母线10，三相母线通过两个母线夹固装在柜体内的安装板上。所述A相异形母线、B相异形母线及C相异形母线的结构相同，其形状为特殊的异形类U型截面，异形母线截面的外部周长中有突起和波纹，由此可减少导体截面，减小导体厚度，扩大散热面积，使导体在电磁场作用下产生的集肤效应和邻近效应的温升及涡流影响减小，进而增加了铜导体单位截面上的载流量。异形母线在柜体顶部采用专用的绝缘母线夹安装，具有重量轻、体积小、用铜量少等优点。以额定电流1600A为例，其铜导体截面为700mm2，比常规矩形8X IOOmm的铜排，可节约铜材12.5% ;有效的降低整体低压成套开关设备的成本，也节省了铜资源的消耗。本技术充分考虑了固定式低压成套开关柜的安装方式和结构特点，由于三相母线安装位置对称，通过相互间的电动力抵消，加上该异形母线的形状，大大增强了该母线的机械强度，并能在短路状况下满足动热稳定的要求，全面符合GB7251.1-2005国家标准。本技术很好的解决了原三相母线平行排列时B相母线处在中间受左右A、C相发热的影响，使其温度最高的问题得到缓解。同时整体母线系统可放在离垂直母线较近的位置，既可以减少与垂直母线的搭接排长度，也能达到二次节省铜目的。本技术的工作原理是:创新的在低压成套开关设备中采用异形铜母线作为载流导体，代替传统的矩形铜母线在水平主母线中应用，通过专用母线夹安装，使三相异形母线通过电流产生的磁场矢量和尽量小，这样母线周围钢制部件涡流、滞磁损耗大大减小，从而降低了母线区内部温度。在母线上由集肤效应和邻近效应造成母线中电流分布不均匀的现象大大改善，恢复母线导电的有效截面，达到节铜目的。有利于降低低压成套开关设备的成本，提高企业核心竞争力 。权利要求1.一种采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜，包括柜体及载流导体，所述柜体包括框架、安装梁、门板，安装梁位于框架内上方母线室水平位置两侧，载流导体通过安装板固定在安装梁上，其特征在于:所述载流导体包括母线夹及三相母线，载流导体通过母线夹固装在安装板上，在母线夹上径向均布间隔固装三相母线。2.根据权利要求1所述的采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜，其特征在于:所述母线夹由绝缘底座、中隔板及绝缘盖板上、下叠加组成，绝缘底座、中隔板及绝缘盖板所形成的截面内构成径向均布的三个嵌装槽，在三个嵌装槽内分别间隔安装三相母线的A相异形母线、B相异形母线及C相异形母线，三相母线通过两个母线夹固装在柜体内。3.根据权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用异形铜母线作为载流导体的低压成套开关柜，包括柜体及载流导体，所述柜体包括框架、安装梁、门板，安装梁位于框架内上方母线室水平位置两侧，载流导体通过安装板固定在安装梁上，其特征在于：所述载流导体包括母线夹及三相母线，载流导体通过母线夹固装在安装板上，在母线夹上径向均布间隔固装三相母线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仲明振，章晓斌，崔静，段毅，韩东明，王阳，王沙，胡文英，罗巨龙，
申请(专利权)人：天津电气传动设计研究所有限公司，天津天传电控配电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：