一種開關柜內三相母線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用在低壓開關柜內的三相母線，尤其涉及一種母線的結構和在低 壓開關設備中的布局方式。
【背景技術】
[0002] 目前，電能已經成為現代社會和人類活動的主要能源和動力，供電的任務在于合 理地按需供應和分配電能，因此，就必須達到安全、可靠、優質和經濟的基本要求。電力系統 發生短路故障時其阻抗大大小于正常運行時電路的阻抗，而產生高于正常運行電流幾十倍 甚至數百倍的短路電流，其數值可達幾萬乃至幾十萬安培，即有強大的短路電流通過用電 設備和導體，而產生強大的電動力并作用于用電設備和導體，對用電設備和導體的安全運 行有極大威脅，這就是短路電流的電動力效應，即電動力產生的機理。
[0003] 供電系統一旦短路，則短路電流尤其是短路沖擊電流很大，相鄰載流導體間產生 強大的電動力(平行布置的載流導體之間的相互作用力正比于短路電流的平方），其結果將 使設備導體發生變形、失穩，甚至極可能使電氣設備和載流部件遭受嚴重損壞而無法運行。 如何合理的在低壓開關柜內布置母線，是本發明的主要特點。
[0004]在低壓成套開關設備中（包括控制設備)傳輸主回路電流的載體，一般都采用銅制 材料的母線，且現有技術在母排布局方式上未考慮(見附圖1)電動穩定性問題或采取一定 措施用于解決電動穩定性問題(見附圖3)。附圖1中1為三相后進普通矩形母線，為三相平行 設置，上接柜外變壓器低壓側，下接5低壓框架斷路器下口端子。2為三相主母線平行排列的 母線固定框，通過8主母線框安裝梁固定在開關柜柜體4上。3為三相平行排列的主母線，通 過2母線固定框與低壓開關柜柜體，安裝固定。7為三相平行的柜內配電母線，它的上端與3 主母線連接，下端與5框架斷路器的上口端子連接。5框架斷路器通過安裝板固定在低壓開 關柜的柜體上。6電流互感器采用穿心型分別套裝在1母線上。9為三相母線夾板安裝梁，它 和4低壓開關柜體裝配固定。10是三相母線絕緣夾板，固定母線用和9裝配在一起。
[0005] 專利201420648801.4《斷路器進線柜的銅排安裝結構》中公開了一種斷路器進線 柜的銅排安裝結構，見附圖2。包括平行固定在絕緣子上的若干主母排、側進主排、上端支 排、匯流排、下端支排、還包括兩個母線支撐梁，主母排通過匯流排與下端支排搭接，側進主 排搭接上端支排，上端支排位于下端支排的正上方，上端支排通過第一母線支撐梁固定在 進線柜柜體內，下端支排通過第二母線支撐梁固定在進線柜柜體兩側。可以看出母線均沒 有錯開布置。
[0006] 專利201420615860.1《進線柜母排安裝及帶有該裝置的進線柜》中公開了一種進 線柜母排安裝裝置及帶有該裝置的進線柜，見附圖3。包括進線斷路器下口垂直排、進線水 平母排、進線斷路器上口垂直排、出線水平母排、三個絕緣塊和絕緣螺栓;第一絕緣塊、進線 水平母排、進線斷路器上口垂直排和第三絕緣塊依次緊密連接，并采用兩個絕緣螺栓固定。 本專利中將進線與出線的同相中間增加了絕緣隔板，母排上的連接孔內穿過絕緣螺栓，母 線排的兩側使用絕緣塊，用于解決母線間電動能力差的問題。
[0007] 現有技術存在的問題和缺點
[0008] 以上【背景技術】中介紹的兩個專利中均采用的為銅制母排，且在母排布局方式上未 考慮電動斥力造成的動、熱穩定性降低問題，或采用了一定的措施提高動熱穩定性，但并未 有效解決此問題，如專利201420615860.1。目前現有母排布局方式存在的問題和缺點如下：
[0009] (1)母線排列時，各部位均為平行排列布置，未采取有效措施解決電動力問題，因 此三相水平母線的抗相間電動力差，造成母排間動、熱穩定性差。同時對于溫升散熱也有較 大的影響，不利于開關柜長期運行的工況。
[0010] (2)母排布局方式造成開關柜柜體寬度較大，占地面積大，成本高。
[0011] (3)布局方式不合理造成有色金屬浪費。
[0012] 近期國內又推出了采用銅鋁復合母線在低壓成套設備中的應用規范，但在實際應 用中未有采用鋁和鋁合金母線的應用報告。在目前低壓開關成套設備中，鋁制母線之所以 應用少的根本原因如下：
[0013] 1)導電率對比銅母線相差約30%左右，相同載流量下需增加母線的截面積；
[0014] 2)鋁母線的機械性能比銅母線也相差很多，抗動、熱穩定能力差。
[0015] 雖然國家標準有關于鋁和鋁合金母線的標準，但只是針對矩形母線進行了規定， 未有異形母線在實際中應用的先例。國外一些公司也有關于鋁母線在低壓開關柜中應用的 報告，但未見異形母線應用的實例。
【發明內容】
[0016] 本發明提出了一種用在低壓開關柜內的三相母線，三相母線在低壓開關柜內空間 交錯的排列布置方式，有效提高了母線動、熱穩定性。同時，在現有矩形母線的基礎上，增加 設計了提高母線抵抗在動、熱穩定下母線變形能力的加強筋，提高了母線的抗彎截面模數， 達到增強母線的機械性能，同時也可增加母線的截面積和周長，此舉可對提高母線的抗動、 熱穩定能力及降低設備在長期工作中的溫升有著不同程度的提高。
[0017 ]為了實現本發明的目的，提出以下技術方案：
[0018] 一種用在低壓開關柜內的三相母線，所述三相母線在開關柜內交錯布置。
[0019] 所述三相母線呈"后品字型"、"前品字型"或"階梯型"空間交錯布置于開關柜柜體 內。
[0020] 所述三相母線形狀為常規矩形。
[0021] 所述三相母線是在矩形母線上增加至少一條筋，所述筋的形狀可為矩形、圓弧形 或梯形。
[0022] 所述三相母線的材料為銅、鋁、鋁合金或銅包鋁。
[0023] 本發明低壓開關柜中的母排采用空間交錯布局方式，同時采用新型異形鋁母線， 應用在低壓成套開關設備中，作為常用銅制母線材料的替代品。此舉的目的就是為了在低 壓成套開關柜中多用到鋁母線。解決鋁母線在應用中的瓶頸問題。因為我國是一個"貧銅富 鋁"的國家，如果鋁制母線在低壓成套開關柜中得到更多的應用，對于國家資源的利用有一 個很大的推進作用，同時對于降低低壓成套開關設備成本有著十分重要的意義。
[0024] 采用以上技術方案的有益效果如下：
[0025] (1)降低了電動斥力對母線動、熱穩定性的影響，有效提高了母線間動、熱穩定性， 對于電力設備的安全、可靠運行具有十分重要的意義。
[0026] (2)以本例的低壓開關柜對比：（3150A)以異形母線2為例：
[0027]
[0028] 由以上對比可以看出：使用異形鋁排后截面積（提高一倍）、周長、散熱系數、重量 及成本（降低70%)各項參數均優于現在使用的銅排，可見異形鋁母線有著廣泛的應用前 景。
【附圖說明】
[0029] 圖1是現有技術的母排連接形式；
[0030] 圖 2 是專利201420648801.4 的截圖；
[0031 ]圖 3 是專利201420615860.1 的截圖；
[0032] 圖4是豎放母線的水平排列；
[0033] 圖5是豎放母線的交錯排列；
[0034] 圖6平放母線的水平排列；
[0035] 圖7平放母線的交錯排列；
[0036] 圖8本發明的新型母排連接形式；
[0037]圖9a現有技術母線布局側視圖；
[0038]圖9b是本發明母線布局側視圖；
[0039]圖10a現有技術母線布局俯視圖；
[0040]圖l〇b本發明母線布局俯視圖；
[0041]圖11a斷路器出線母線布局的三相水平出線端子錯開方式；
[0042]圖lib斷路器出線母線布局的三相品字形出線端子錯開方式；
[0043]圖12現有技術標準矩形母線；
[0044]圖13本發明異形矩形母線1;
[0045]圖14本發明異形矩形母線2;
[0046]圖15本發明異形矩形母線3;
[0047]圖16本發明異形矩形母線4;
[0048]圖17本發明異形矩形母線5;
[0049]圖18本發明異形矩形母線6;
[0050]圖19本發明雙面帶筋的異形母線7。
【具體實施方式】
[005