[发明专利]铜导体经济型母线槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力输送干线，尤其涉及一种铜导体经济型母线槽。

背景技术

随着社会的发展，高层建筑、工业厂房、酒店、机场、车站、综合体建筑用电负荷急剧增加。母线槽的使用寿命是电缆的两倍以上，且不容易发生火灾、载流能力大、电压降小、温度容易控制，因而越来越多的项目选用母线槽代替电力电缆供电。

例如，中国专利200420095532.X公开了一种高载流母线槽，其包括铜导电体、位于铜导电体上的绝缘层、第一壳体，第一壳体包括二个盖板、二个侧座板、二个螺栓，侧座板两端分别有一圆孔，二个螺栓分别穿过二个侧座板两端的圆孔；在两侧座板之间的螺栓杆上有一个盖绝缘隔相块、若干个凹绝缘块依次排列，盖绝缘隔相块与凹绝缘块之间、凹绝缘块与凹绝缘块之间分别至少有一个夹绝缘块，盖绝缘隔相块与夹绝缘块、夹绝缘块与凹绝缘块之间有铜导电体；盖板与侧座板配合，铜导电体至少是二片带绝缘层的铜导电体片的叠合体。

中国专利申请201010611084.4公开了一种风电专用母线槽，其包括多相母线管导体、绝缘支持件、固定件、导体柔性连接件、第一壳体柔性连接件；其中多相母线管导体为空心，且其端部压制成线鼻状。

中国专利200680055079.1申请公开了一种高安培电力传输的母线槽系统，每一相包含多道导体，该多道导体包含多个彼此平行的长形条，每个长形条的表面积/体积比的范围在0.45mm²/mm³到1.15mm²/mm³内。增加的表面积降低了集肤效应比，而集肤效应比视条形导体的宽度/厚度比而定(当条的厚度增加，集肤效应增加)。

中国专利申请200810110741.X公开了一种母线槽装置，其包括导体、以及与导体相连的地线，其中导体的连接部位设置有包括铜层和铝层的连接片，铜层的接触部位为铜导电体，铝层的接触部位为铝导体。

中国专利申请200610084994.5公开了一种用铝材作为母线槽导电排的排芯，用一定厚度的铜板材作为母线槽导电排的外层导体及安装接触面，构成铜包铝母线槽导电排。

中国专利申请201010132828.4公开了一种低电阻、低电抗、线路损耗低、耗材少的高效散热结构低成本节能母线槽，该母线槽以两个对称设置的母线侧板、母线盖板为总体支撑，在两个母线侧板的外侧面设有侧板散热片，盖板位于两个母线侧板的两折边的外侧面，并通过紧固件将母线侧板和盖板连接成一个整体，在母线侧板和盖板所围的区域内形成一个横截面为矩形的空间。在母线侧板的内侧面设有绝缘层，母线导体位于绝缘层之间。

上述技术方案的母线槽的缺点是，耗铜量大，铜导电体每平方毫米的载流能力低，装置整体的重量大，散热效果差。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种铜导体经济型母线槽，其不仅能提高铜导体每平方毫米的载流能力，而且能降低装置整体的重量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种母线槽装置，其包括至少一个母线槽单元，每个母线槽单元包括至少一个导体层；每个导体层包括至少一个相导体，相邻的相导体之间相互绝缘；每个相导体包括至少一片的导电体；其中，每片导电体为铜导电体，其厚度在0.4-2mm之间。

本发明所称的相导体又叫带电导体，是指正常运行时带电并有助于输电或配电的导体；本发明所称的中性导体为与电力系统中性点连接并能起传输电能作用的导体；本发明所称的接地导体为将主接地端或主接地排与接地极连接的保护导体。

本发明的基本原理是导体的“集肤效应”。集肤效应(skin effect)又叫趋肤效应、表皮效应，是指当交变电流通过导体时，电流将趋于导体表面流过。电流以较高的频率在导体中传导时，会聚集于导体表层，而非平均分布于整个导体的截面积中。交变电流的频率越高，集肤效应越显著。例如，原有的铜导电体母线槽选用的铜导电体厚度为3mm-10mm，其载流能力为1A/mm²-3.8A/mm²；而如果根据本发明，将其铜导电体厚度控制在0.4mm-2mm之间，则厚度达到3mm-10mm的多层铜导体的载流能力达到4A/mm²-7A/mm²，其载流能力显著提高。

上述的试验表明，应用本发明，既能提高载流能力，又能节省铜的用量，同时减轻整个装置的重量。而由于母线槽导电排属于耗铜量巨大的装置，这样，本发明利用集肤效应及改善母线槽散热性能可以带来显著的技术效果、经济效益和社会效益。