專利名稱：中壓開關(guān)設(shè)備的主母線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中壓開關(guān)設(shè)備的主母線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電力的需求也逐漸增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)用戶對(duì)中壓開關(guān)柜大電流產(chǎn)品的需求也越來(lái)越大，電流由原來(lái)的1250A、2500A、3150A逐漸擴(kuò)大到4000A、5000A。對(duì)于中壓產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的開關(guān)柜主母線結(jié)構(gòu)通常為矩形母排(見圖1A、1B、1C)，電流為1250A時(shí)采用2根10*80的母排，2500A時(shí)采用3根10*80的母排，3150A時(shí)采用4根10*80的母排。由圖1A-1C可知，柜子的電流越大，所需的銅排的截面積也越大。但是隨著導(dǎo)體截面積逐漸增加，集膚效應(yīng)就越明顯。導(dǎo)體內(nèi)的電流密度呈指數(shù)遞減，即導(dǎo)體內(nèi)的電流會(huì)集中在導(dǎo)體的表面。導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)一個(gè)低電流密度區(qū)域，如圖2所示，可以認(rèn)為電流只在導(dǎo)體表面上很薄的一層中流過(guò)，這等效于導(dǎo)體的截面減小，電阻增大，導(dǎo)體表面的溫升就越高。經(jīng)試驗(yàn)表明采用垂直安裝的4根10*80的母排承受4000A的電流基本已經(jīng)達(dá)到極限，要實(shí)現(xiàn)5000A的電流傳輸就必須設(shè)計(jì)一種有效的控制集膚效應(yīng)，增加空氣對(duì)流散熱的母線結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于解決現(xiàn)有技術(shù)中壓開關(guān)設(shè)備內(nèi)5000A及以上的母排產(chǎn)生集膚效應(yīng)的問(wèn)題，提供一種水平母線和垂直母線搭接而成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，能有效控制集膚效應(yīng)，增加空氣對(duì)流散熱。為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是中壓開關(guān)設(shè)備的主母線結(jié)構(gòu)，所述主母線結(jié)構(gòu)包括兩根上分支母線和至少3根主母線，其特征在于，還包括墊塊構(gòu)成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，所述的至少3根主母線分別分布在所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的側(cè)面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接。優(yōu)選地，所述主母線結(jié)構(gòu)包括兩根上分支母線和四根主母線分布在長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的側(cè)面，且兩根上分支母線與至少一主母線直接和間接連接。優(yōu)選地，所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)為一端開放內(nèi)部凹陷的U型結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述四根主母線包括兩根水平主母線和兩根垂直主母線，所述兩根水平主母線分別分布在墊塊構(gòu)成的U型結(jié)構(gòu)外周的上方、下方；
所述兩根垂直主母線分別分布在墊塊構(gòu)成的U型結(jié)構(gòu)外周的前方和后方；
所述兩根上分支母線中的第一上分支母線固定在U型結(jié)構(gòu)的外周后方，和垂直主母線直接連接，第二上分支母線固定在U型結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)后方。優(yōu)選地，所述U型結(jié)構(gòu)為墊塊一體成型構(gòu)成。優(yōu)選地，所述U型結(jié)構(gòu)由4個(gè)L型墊塊構(gòu)成，其中，兩個(gè)L型墊塊左右對(duì)稱排布構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)上層的三個(gè)側(cè)邊，另外兩個(gè)L型墊塊左右對(duì)稱排布構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)下層的三個(gè)側(cè)邊。
優(yōu)選地，在所述U型結(jié)構(gòu)的開放端設(shè)有一用于固定前方垂直主母線的墊片。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.本發(fā)明提供了一種中壓開關(guān)柜獨(dú)特的主母線結(jié)構(gòu)，利用墊塊的U型結(jié)構(gòu)將四根主母線獨(dú)立矩形放置，既有效的控制了集膚效應(yīng)，又有利于散熱和對(duì)流。通過(guò)溫升試驗(yàn)驗(yàn)證，利用此母線結(jié)構(gòu)，主母線溫升明顯下降，科學(xué)的解決了 5000A的電流傳輸和母排利用率問(wèn)題。上述結(jié)構(gòu)主要解決了現(xiàn)有垂直母線并行搭接導(dǎo)電效率低和圓管型母線散熱差的技術(shù)問(wèn)題，提高了大電流開關(guān)柜主母線的導(dǎo)電效率。


圖1A為現(xiàn)有技術(shù)中1250A安培的主母線結(jié)構(gòu)；圖1B為現(xiàn)有技術(shù)中2500A安培的主母線結(jié)構(gòu)；圖1C為現(xiàn)有技術(shù)中3150A安培的主母線結(jié)構(gòu)。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中3150A安培的主母線集膚效應(yīng)示意圖。圖3為本發(fā)明PIX-H 5000A主母線一結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的A-A方向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5從上方俯視的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為U型結(jié)構(gòu)和上分支母線的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I為絕緣子，2為第一垂直主母線，3為水平主母線，4為墊塊，41為上層L型墊塊，42為下層L型墊塊，5為第二垂直主母線，6為墊片，71為第一上分支母線，72為第二上分支母線；
10為U型結(jié)構(gòu)，11為(U型結(jié)構(gòu)的)外周上方，12為(U型結(jié)構(gòu)的)外周下方，13為(U型結(jié)構(gòu)的)外周前方，14為(U型結(jié)構(gòu)的)外周后方，14’為(U型結(jié)構(gòu)的)內(nèi)側(cè)后方。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
如圖3-圖7所述的本發(fā)明的中壓開關(guān)設(shè)備的主母線結(jié)構(gòu)優(yōu)選實(shí)施例，中壓開關(guān)設(shè)備的主母線結(jié)構(gòu)，所述主母線結(jié)構(gòu)包括兩根上分支母線和四根主母線，還包括墊塊構(gòu)成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，四根主母線分別分布在長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的側(cè)面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接；本優(yōu)選實(shí)施例中，長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)為一端開放內(nèi)部凹陷的U型結(jié)構(gòu)10 ;四根主母線包括兩根水平主母線3和兩根垂直主母線2、5，所述兩根水平主母線分別分布在墊塊構(gòu)成的U型結(jié)構(gòu)10外周的上方11和下方12 ;兩根垂直主母線2、5分別分布在U型結(jié)構(gòu)10外周前方13和后方14 ;兩根上分支母線71，72中的第一上分支母線71固定在U型結(jié)構(gòu)10的外周后方14，和垂直主母線直接連接，第二上分支母線72固定在U型結(jié)構(gòu)10的內(nèi)側(cè)后方14’ ；在本優(yōu)選實(shí)施例中，U型結(jié)構(gòu)10為4個(gè)L型墊塊構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)，其中，兩個(gè)L型墊塊41左右對(duì)稱排布構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)上層的三個(gè)側(cè)邊，另外兩個(gè)L型墊塊42左右對(duì)稱排布構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)下層的三個(gè)側(cè)邊；在本優(yōu)選實(shí)施例中，在U型墊塊結(jié)構(gòu)的開放端設(shè)有一用于固定前方垂直主母線5的墊片6。在本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例中，U型結(jié)構(gòu)為墊塊一體成型構(gòu)成。這樣可以節(jié)約安裝時(shí)間，且降低造價(jià)成本。在本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例中，上分支母線和主母線還可以固定在墊塊構(gòu)成的其它形狀的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)上，如立方體等。本發(fā)明中壓開關(guān)設(shè)備的主母線結(jié)構(gòu)的布線方法，包括如下步驟
(1)安裝固定上分支母線的觸頭盒到鋼板，
(2)安裝第一垂直主母線和墊塊拼接的U型結(jié)構(gòu)，并將U型結(jié)構(gòu)固定到絕緣子上，
(3)最后將第二垂直主母線和水平主母線固定到U型結(jié)構(gòu)的3個(gè)外周側(cè)面。由圖5所示，A、B、C三相主母線呈“ I ”字形垂直布置，模塊化設(shè)計(jì)方式，保證與原有上分支母線連接的通用性，合理利用原母線室空間，在加大主母線電流的同時(shí)，不改變現(xiàn)有柜型尺寸。當(dāng)然，上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.中壓開關(guān)設(shè)備的主母線結(jié)構(gòu)，所述主母線結(jié)構(gòu)包括2根上分支母線和至少3根主母線，其特征在于，還包括墊塊構(gòu)成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，所述的至少3根主母線分別分布在所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的側(cè)面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主母線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主母線結(jié)構(gòu)包括兩根上分支母線和四根主母線分別分布在長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的側(cè)面，且兩根上分支母線與至少一主母線直接和間接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的主母線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)為一端開放內(nèi)部凹陷的U型結(jié)構(gòu)(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主母線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述四根主母線包括兩根水平主母線(3)和兩根垂直主母線(2，5)，所述兩根水平主母線分別分布在墊塊構(gòu)成的U型結(jié)構(gòu) (10)外周的上方(11)、下方(12)；所述兩根垂直主母線分別分布在墊塊構(gòu)成的U型結(jié)構(gòu)(10)外周的前方(13)和后方 (14)；所述兩根上分支母線(71，72)中的第一上分支母線(71)固定在U型結(jié)構(gòu)(10)的外周后方(14)，和垂直主母線直接連接，第二上分支母線(72)固定在U型結(jié)構(gòu)(10)的內(nèi)側(cè)后方 (14，)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主母線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述U型結(jié)構(gòu)(10)由4個(gè)L型墊塊構(gòu)成，其中，兩個(gè)L型墊塊(41)左右對(duì)稱排布構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)(10)上層的三個(gè)側(cè)邊，另外兩個(gè)L型墊塊(42)左右對(duì)稱排布構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)(10)下層的三個(gè)側(cè)邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主母線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述U型結(jié)構(gòu)(10)為4個(gè)L型墊塊構(gòu)成，其中，兩個(gè)L型墊塊(41)左右對(duì)稱排布構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)上層的三個(gè)側(cè)邊，另外兩個(gè)L 型墊塊(42)左右對(duì)稱排布構(gòu)成U型結(jié)構(gòu)下層的三個(gè)側(cè)邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主母線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述U型結(jié)構(gòu)(10)為墊塊一體成型構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主母線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述U型結(jié)構(gòu)(10)為墊塊一體成型構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8任一項(xiàng)所述的主母線結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述U型結(jié)構(gòu)的開放端設(shè)有一用于固定前方垂直主母線(5)的墊片(6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中壓開關(guān)設(shè)備的主母線結(jié)構(gòu)，包括2根上分支母線和至少3根主母線，還包括墊塊構(gòu)成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，至少3根主母線分別分布在所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的側(cè)面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接，優(yōu)選地，長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)為一端開放內(nèi)部凹陷的U型結(jié)構(gòu)(10)。本發(fā)明的一種中壓開關(guān)柜獨(dú)特的主母線結(jié)構(gòu)，利用墊塊的U型結(jié)構(gòu)將四根主母線獨(dú)立矩形放置，既有效的控制了集膚效應(yīng)，又有利于散熱和對(duì)流。通過(guò)溫升試驗(yàn)驗(yàn)證，利用此母線結(jié)構(gòu)，主母線溫升明顯下降，科學(xué)的解決了5000A的電流傳輸和母排利用率問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02B1/20GK103036159SQ20121056650
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者洪志全, 張旭松, 吳銳初 申請(qǐng)人:施耐德開關(guān)(蘇州)有限公司