[發明專利]中壓開關設備的主母線結構

有效

• 申請號: 201210566501.7
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103036159A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 洪志全;張旭松;吳銳初
• 申請（專利權）人: 施耐德開關（蘇州）有限公司
• 主分類號: H02B1/20
• 分類號: H02B1/20;H02G5/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及中壓開關設備的主母線結構。

背景技術

中國經濟的發展，對電力的需求也逐漸增長，國內用戶對中壓開關柜大電流產品的需求也越來越大，電流由原來的1250A、2500A、3150A逐漸擴大到4000A、5000A。對于中壓產品來說，傳統的開關柜主母線結構通常為矩形母排(見圖1A、1B、1C)，電流為1250A時采用2根10*80的母排，2500A時采用3根10*80的母排，3150A時采用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。但是隨著導體截面積逐漸增加，集膚效應就越明顯。導體內的電流密度呈指數遞減，即導體內的電流會集中在導體的表面。導體內部會出現一個低電流密度區域，如圖2所示，可以認為電流只在導體表面上很薄的一層中流過，這等效于導體的截面減小，電阻增大，導體表面的溫升就越高。經試驗表明采用垂直安裝的4根10*80的母排承受4000A的電流基本已經達到極限，要實現5000A的電流傳輸就必須設計一種有效的控制集膚效應，增加空氣對流散熱的母線結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于解決現有技術中壓開關設備內5000A及以上的母排產生集膚效應的問題，提供一種水平母線和垂直母線搭接而成的長方體結構，能有效控制集膚效應，增加空氣對流散熱。

為了解決上述的技術問題，本發明的技術方案是：中壓開關設備的主母線結構，所述主母線結構包括兩根上分支母線和至少3根主母線，其特征在于，還包括墊塊構成的長方體結構，所述的至少3根主母線分別分布在所述長方體結構的側面，且兩根上分支母線與主母線直接和間接連接。

優選地，所述主母線結構包括兩根上分支母線和四根主母線分布在長方體結構的側面，且兩根上分支母線與至少一主母線直接和間接連接。

優選地，所述長方體結構為一端開放內部凹陷的U型結構。

優選地，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成的U型結構外周的上方、下方；

所述兩根垂直主母線分別分布在墊塊構成的U型結構外周的前方和后方；

????所述兩根上分支母線中的第一上分支母線固定在U型結構的外周后方，和垂直主母線直接連接，第二上分支母線固定在U型結構的內側后方。

優選地，所述U型結構為墊塊一體成型構成。

優選地，所述U型結構由4個L型墊塊構成，其中，兩個L型墊塊左右對稱排布構成U型結構上層的三個側邊，另外兩個L型墊塊左右對稱排布構成U型結構下層的三個側邊。

優選地，在所述U型結構的開放端設有一用于固定前方垂直主母線的墊片。

????本發明的優點是：

1.?本發明提供了一種中壓開關柜獨特的主母線結構，利用墊塊的U型結構將四根主母線獨立矩形放置，既有效的控制了集膚效應，又有利于散熱和對流。通過溫升試驗驗證，利用此母線結構，主母線溫升明顯下降，科學的解決了5000A的電流傳輸和母排利用率問題。

上述結構主要解決了現有垂直母線并行搭接導電效率低和圓管型母線散熱差的技術問題，提高了大電流開關柜主母線的導電效率。

附圖說明

圖1A為現有技術中1250A安培的主母線結構；圖1B為現有技術中2500A安培的主母線結構；圖1C為現有技術中3150A安培的主母線結構。

圖2為現有技術中3150A安培的主母線集膚效應示意圖。

圖3為本發明PIX-H?5000A主母線一結構示意圖。

圖4為圖3的A-A方向剖面結構示意圖。

圖5為圖4的局部放大結構示意圖。

圖6為圖5從上方俯視的結構示意圖。

圖7為U型結構和上分支母線的結構示意圖。

其中：1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；