一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)，包括多節(jié)鋁管母線(xiàn)組、母線(xiàn)組連接結(jié)構(gòu)及電纜橋架，每節(jié)鋁管母線(xiàn)組包括錠子鋁管母線(xiàn)組、轉(zhuǎn)子鋁管母線(xiàn)組和接地鋁母線(xiàn)，母線(xiàn)材料為新開(kāi)發(fā)的高導(dǎo)電率稀土耐熱鋁合金材料，風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒筒壁垂直鋪設(shè)，錠子鋁管母線(xiàn)組和轉(zhuǎn)子鋁管母線(xiàn)組分別由三根空心薄壁鋁合金管母線(xiàn)呈“品”字形排列并通過(guò)專(zhuān)用固定金具固定組成，管母線(xiàn)鉚接SMC等高分子管狀絕緣套管與專(zhuān)用固定金具進(jìn)行絕緣，電纜橋架內(nèi)敷設(shè)控制電纜，管母線(xiàn)之間采用銅質(zhì)伸縮軟連接，管母線(xiàn)兩端鋁接頭采用先鍍鎳后，再進(jìn)行鍍錫處理。連接在專(zhuān)用固定金具上的防護(hù)網(wǎng)支架將防護(hù)網(wǎng)固定：支撐扁鋼呈“幾”形結(jié)構(gòu)，柔性支撐呈U形結(jié)構(gòu)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒內(nèi)輸電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種應(yīng)用于風(fēng)電領(lǐng)域的高強(qiáng)度耐熱稀土鋁合金管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸電設(shè)備中，多采用銅質(zhì)電纜、矩形母線(xiàn)槽等。其中銅質(zhì)電纜的成本高昂，并且設(shè)計(jì)需要5年更換一次；矩形母線(xiàn)槽結(jié)構(gòu)存在發(fā)熱多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及橡膠減震易老化的缺陷，另外矩形母線(xiàn)槽的接頭為單向連接器搭接接頭，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，塔筒正常擺動(dòng)容易導(dǎo)致母線(xiàn)連接處出現(xiàn)損傷，溫升加大，造成燒壞設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)，包括鋁合金管母線(xiàn)材料配方及母線(xiàn)組之間的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋁合金管母線(xiàn)為一種稀土耐熱高導(dǎo)電率的新型鋁合金導(dǎo)電材料，其優(yōu)選的配方為:Si 0.40?0.50%、Fe〈0.30%、Cu 0.13?0.17%、Μη〈0.08%、Mg0.50?0.60%, Cr〈0.08%, Zn〈0.08%, RE 0.10?0.15%, Ti〈0.0.08%, Zr 0.12?0.16%，單項(xiàng)雜質(zhì)的比例不超過(guò)0.05%,總雜質(zhì)比例不超過(guò)0.15%,Al為余量。鋁合金管母線(xiàn)組包括錠子鋁合金管母線(xiàn)組、轉(zhuǎn)子鋁合金管母線(xiàn)組和接地鋁母線(xiàn)，鋁合金管母線(xiàn)組通過(guò)專(zhuān)用固定金具安裝在“幾”字形支撐扁鋼上，每節(jié)管母線(xiàn)組有上下兩個(gè)“幾”字形支撐扁鋼，下端支撐扁鋼安裝專(zhuān)用固定金具的腰形孔內(nèi)裝設(shè)有鋼質(zhì)活動(dòng)間隔套，接地鋁母線(xiàn)安裝在專(zhuān)用固定金具上端一側(cè)的固定螺栓處，鋪設(shè)控制電纜的電纜橋架固定在“幾”字形的支撐扁鋼上，管母線(xiàn)與管母線(xiàn)之間通過(guò)焊接的鋁接頭用銅質(zhì)伸縮軟連接進(jìn)行連接，連接在專(zhuān)用固定金具上的防護(hù)網(wǎng)固定在“幾”字形的支撐扁鋼上，每節(jié)管母線(xiàn)組的上端支撐扁鋼直接通過(guò)角鋼固定在塔筒壁上，下端支撐扁鋼通過(guò)角鋼與U形彈性支撐連接，U型彈性支撐再通過(guò)角鋼與塔筒壁進(jìn)行固定。
[0004]優(yōu)選的，錠子鋁合金管母線(xiàn)組和轉(zhuǎn)子鋁合金管母線(xiàn)組分別由三根空心薄壁鋁合金管母線(xiàn)呈“品”字形排列并通過(guò)專(zhuān)用固定金具固定組成。
[0005]所述鋁合金管母線(xiàn)外全部熱縮一層熱縮母排管進(jìn)行整體防護(hù)。
[0006]所述鋁合金管母線(xiàn)與專(zhuān)用固定金具接觸處鉚接有SMC等高分子聚合物的管狀絕緣套管進(jìn)行絕緣并限位，并在SMC等高分子聚合物表面再次鋪設(shè)一段軟質(zhì)冷縮絕緣套管，以對(duì)鉚接處進(jìn)行絕緣，并對(duì)整個(gè)SMC管狀絕緣套管進(jìn)行密封防護(hù)。
[0007]優(yōu)選的，所述管母線(xiàn)導(dǎo)體的兩端的鋁接頭采用先鍍鎳后，再進(jìn)行鍍錫工藝，鍍鎳、鍍錫厚度嚴(yán)格控制在7?8um。
[0008]所述鋼質(zhì)活動(dòng)間隔套高度比支撐扁鋼厚度要高出I至2mm，內(nèi)徑可穿專(zhuān)用固定金具螺桿，外徑小于腰形孔內(nèi)徑I至2mm。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明管母線(xiàn)的導(dǎo)體采用新型空心薄壁鋁合金管母線(xiàn)來(lái)替代原有鋁質(zhì)管母線(xiàn)、方形管母線(xiàn)槽或銅質(zhì)電纜，使設(shè)備機(jī)械性能更好，重量更輕，安裝跨距大，抗短路能力強(qiáng)，表面積大，降低了電流集膚效應(yīng)，增強(qiáng)了散熱效果，并降低電能的損耗，確保設(shè)備的穩(wěn)定性，也解決了大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)大容量傳輸電能的需要?！捌贰弊中蔚腻V子與轉(zhuǎn)子的排列結(jié)構(gòu)增大了產(chǎn)品載流能力，并防止渦流效應(yīng)，充分的利用了塔筒內(nèi)的空間，并有效的節(jié)約了安裝空間，提高了風(fēng)電母線(xiàn)的安裝效率。管母線(xiàn)的固定安裝采用鋼質(zhì)活動(dòng)間隔套和鋼質(zhì)柔性減震支撐設(shè)計(jì)進(jìn)行短距離抗伸縮滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了管母線(xiàn)的非約束柔性安裝，保證了風(fēng)塔搖擺條件下及管母線(xiàn)熱脹冷縮條件下的使用要求。管母線(xiàn)與專(zhuān)用固定金具之間的安裝固定采用SMC等高分子聚合物管狀絕緣套管鉚接支撐結(jié)構(gòu)，增加了絕緣材料的表面硬度，提高了絕緣材料抗磨損性能，有效保護(hù)了管母線(xiàn)絕緣層在搖擺伸縮時(shí)不受損傷，提高了產(chǎn)品絕緣性能，滿(mǎn)足了電氣絕緣要求。管母線(xiàn)導(dǎo)體的中間與終端的鋁接頭采用先鍍鎳后，再進(jìn)行鍍錫工藝，鍍鎳、鍍錫厚度嚴(yán)格控制在5至10 um，提高了鍍層附著力，有效防止了材料間的電化學(xué)腐蝕，提高了接頭的導(dǎo)電性能和防腐性能，另外，管母線(xiàn)整體用有機(jī)絕緣材料進(jìn)行整體密封，提高了導(dǎo)體表面抗氧化能力，滿(mǎn)足了電氣設(shè)備的防腐要求。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1:風(fēng)電管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)俯視圖圖2:風(fēng)電管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)截面圖
圖3:柔性支撐結(jié)構(gòu)的放大示意圖圖4:母線(xiàn)組之間軟連接的放大示意圖
圖中:1為網(wǎng)狀電纜橋架；2為風(fēng)電塔塔筒；3為接地鋁排；4為鋁合金管母線(xiàn)；5為一節(jié)管母線(xiàn)組；6為銅質(zhì)軟連接；7為二節(jié)管母線(xiàn)組；8為管母專(zhuān)用固定金具；9為防護(hù)網(wǎng)；10為“幾”字形支扁鋼；11為“U”形彈性支撐；12為角鋼。

【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明通過(guò)研發(fā)一種新型鋁合金導(dǎo)電材料制備鋁合金管母線(xiàn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅質(zhì)電纜、方形管母槽，其在性能上得到較好的提升，散熱效果好、電損低、導(dǎo)電率高、管材用量少、減輕設(shè)備重量，具體實(shí)施例如下:
鋁合金管母線(xiàn)為一種稀土耐熱高導(dǎo)電率的新型鋁合金導(dǎo)電材料，其配方為Si 0.45%、Fe〈0.05%、Cu 0.15%、Mn〈0.05%、Mg 0.55%、Cr〈0.05%、Zn〈0.05%、RE 0.12%、Ti <0.05%,Zr為0.14%，單項(xiàng)雜質(zhì)的比例不超過(guò)0.05%,總雜質(zhì)比例不超過(guò)0.15%，Al為余量。每根管母線(xiàn)表面均鋁合金管母線(xiàn)外全部熱縮一層熱縮母排管進(jìn)行整體防護(hù)，同時(shí)鋁合金管母線(xiàn)與專(zhuān)用固定金具接觸處鉚接有SMC等高分子聚合物的管狀絕緣套管進(jìn)行絕緣并限位，并在SMC等高分子聚合物表面再次鋪設(shè)一段軟質(zhì)冷縮絕緣套管，以對(duì)鉚接處進(jìn)行絕緣，并對(duì)整個(gè)SMC管狀絕緣套管進(jìn)行密封防護(hù)，管母線(xiàn)兩端焊接鋁接頭采用先鍍鎳后，再進(jìn)行鍍錫工藝，鍍鎳、鍍錫厚度嚴(yán)格控制在7至8 um，提高了鍍層附著力，有效防止了材料間的電化學(xué)腐蝕，提高了接頭的導(dǎo)電性能和防腐性能。鋁合金管母線(xiàn)組5分別由錠子管母線(xiàn)組和轉(zhuǎn)子管母線(xiàn)組組成，錠子管母線(xiàn)和轉(zhuǎn)子管母線(xiàn)組分別由三根鋁合金管母線(xiàn)4以“品”字形通過(guò)專(zhuān)用固定金具8固定在“幾”字形支撐扁鋼10上，專(zhuān)用固定金具8靠外側(cè)的一端上端螺栓同時(shí)固定著接地排母3，防護(hù)網(wǎng)9與專(zhuān)用固定金具8連接，“幾”字形支撐扁鋼10的一側(cè)安裝有控制電纜橋架1，每節(jié)管母線(xiàn)組分別有上下端兩個(gè)“幾”字形支撐架，其中上端“幾”字形支架與專(zhuān)用固定金具是直接固定，下端“幾”形支撐扁鋼與專(zhuān)用固定金具之間通過(guò)鋼質(zhì)活動(dòng)套來(lái)實(shí)現(xiàn)短距離活動(dòng)固定。其中一節(jié)管母線(xiàn)組5和二節(jié)管母線(xiàn)組7之間通過(guò)銅質(zhì)軟連接進(jìn)行連接，上端“幾”字形支撐扁鋼直接通過(guò)角鋼與塔筒壁2固定，下端“幾”字形支撐支架與角鋼12固定，再由角鋼12與U型彈性支撐11相連，U形彈性支撐11再通過(guò)角鋼與塔筒壁進(jìn)行固定。
[0012]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此而限制本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)相關(guān)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效改造，或直接或間接運(yùn)用本發(fā)明以外的其他相關(guān)領(lǐng)域，均可視為在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)，包括多節(jié)鋁管母線(xiàn)組、母線(xiàn)組連接結(jié)構(gòu)及電纜橋架，其特征在于:所述鋁合金管母線(xiàn)為一種稀土耐熱高導(dǎo)電率的新型鋁合金導(dǎo)電材料，其配方為 Si 0.35?0.60%、Fe < 0.35%、Cu 0.Γθ.2%、Mn < 0.1%、Mg 0.45?0.65%、Cr< 0.1%、Zn < 0.1%、RE 0.07?0.18%、Ti < 0.1%、Zr 0.08?0.2%，其它單項(xiàng)雜質(zhì)的比例不超過(guò)0.05%,總雜質(zhì)比例不超過(guò)0.15%，Al為余量。鋁合金管母線(xiàn)組包括錠子鋁合金管母線(xiàn)組、轉(zhuǎn)子鋁合金管母線(xiàn)組和接地鋁母線(xiàn)，鋁合金管母線(xiàn)組通過(guò)專(zhuān)用固定金具安裝在“幾”字形支撐扁鋼上，每節(jié)管母線(xiàn)組有上下兩個(gè)“幾”字形支撐扁鋼，下端“幾”字形支撐扁鋼安裝專(zhuān)用固定金具的腰形孔內(nèi)裝設(shè)有鋼質(zhì)活動(dòng)間隔套，接地鋁母線(xiàn)安裝在專(zhuān)用固定金具上端一側(cè)的固定螺栓處，鋪設(shè)控制電纜的電纜橋架固定在“幾”字形支撐扁鋼上，管母線(xiàn)與管母線(xiàn)之間通過(guò)焊接的鋁接頭用銅質(zhì)伸縮軟連接進(jìn)行連接，連接在專(zhuān)用固定金具上的防護(hù)網(wǎng)固定在“幾”字形支撐扁鋼上，每節(jié)管母線(xiàn)組的上端“幾”字形支撐扁鋼直接通過(guò)角鋼固定在塔筒壁上，下端“幾”字形支撐扁鋼通過(guò)角鋼與U形彈性支撐連接，U形彈性支撐再通過(guò)角鋼與塔筒壁進(jìn)行固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述錠子鋁合金管母線(xiàn)組和轉(zhuǎn)子鋁合金管母線(xiàn)組分別由三根空心薄壁鋁合金管母線(xiàn)呈“品”或“一”字形排列并通過(guò)專(zhuān)用固定金具固定組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋁合金管母線(xiàn)外全部熱縮一層熱縮母排管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋁合金管母線(xiàn)與專(zhuān)用固定金具接觸處鉚接有SMC等高分子聚合物的管狀絕緣套管，并在SMC等高分子聚合物表面再次鋪設(shè)一段軟質(zhì)冷縮絕緣套管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述管母線(xiàn)兩端鋁接頭采用先鍍鎳后，再進(jìn)行鍍錫工藝，鍍鎳、鍍錫厚度嚴(yán)格控制在5至10 um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型風(fēng)電絕緣管母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼質(zhì)活動(dòng)間隔套高度比“幾”字形支撐扁鋼厚度要高出I至2_，內(nèi)徑可穿專(zhuān)用固定金具螺桿，外徑小于腰形孔內(nèi)徑I至2mm。
【文檔編號(hào)】H01B1/02GK104253401SQ201410492037
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】周錦平, 呂續(xù)國(guó), 尹建明, 汪宏斌 申請(qǐng)人:湖北興和電力新材料股份有限公司