一种复合绝缘套高压母线及其制造方法与流程

本发明属于高压配电技术领域，具体涉及一种复合绝缘套高压母线，本发明还涉及一种复合绝缘套高压母线的制造方法。

背景技术：

全绝缘高压母线由于相间绝缘距离短、占地面积小、载流量大、防护等级高，在配电变电站及大型厂矿企业大电流高压配电领域中得到大量应用。绝缘母线按照绝缘材料类型来分，可分为热塑性绝缘和热固性绝缘型等两类产品。其中，热固性绝缘母线由于绝缘老化寿命长、机械强度高等特性，在户外配电领域具有更为广泛的应用前景。

现有热固性绝缘母线其绝缘加工主要为常压浇注工艺，即母线在常压下直接将液态热固性树脂体系浇注在安装有导体的模具内，待树脂常温固化后进行脱模得到制品。由于采用常温常压浇注工艺，母线绝缘耐热等级只能达到b级，母线生产周期较长。并且，其绝缘层内部缺陷率和气泡含量难以控制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种复合绝缘套高压母线，解决了现有技术中存在的常温常压浇注工艺的母线绝缘耐热等级只能达到b级，母线生产周期较长的问题。

本发明的另一目的是提供一种复合绝缘套高压母线的制造方法。

本发明所采用的第一技术方案是，一种复合绝缘套高压母线，包括三根导体，每根导体装在复合绝缘套管内，导体与复合绝缘套管之间填充有填充层，三根装有导体的复合绝缘套管采用多组复合夹具进行横向间隔固定连接。

本发明采用的第一技术方案的特点还在于，

填充层为导电、导热高分子材质。

复合绝缘套管和复合夹具采用拉挤、模压或者真空浸胶工艺制造。

复合绝缘套管为高温双酚a型环氧树脂，厚度为6～14mm。

复合夹具采用smc工艺模压环氧树脂而成的上下两片，环氧树脂厚度为15～25mm、母线轴向宽度为35～45mm，复合夹具上下两片采用尼龙、有机玻璃、聚四氟乙烯制成的绝缘丝杆和螺栓固定。

复合夹具之间的夹具固定间隔为490～510mm。

本发明所采用的第二技术方案是，一种复合绝缘套高压母线的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、首先根据导体的规格分别预制不同截面形状的复合绝缘套管和复合夹具；

步骤2、母线装配时，将三相导体分相插入复合绝缘套管内；

步骤3、将每相复合绝缘套管端部与导体之间的间隙用密封胶封堵；

步骤4、待步骤3中的密封胶完全固化后，将预先配制的导热、导电填充层由绝缘套注料孔注入复合绝缘套管，待复合绝缘套管注满后停止注胶；

步骤5、三相填充层完全固化后，采用多组复合夹具安装固定复合绝缘套管。

本发明采用的第二技术方案的特点还在于，

步骤4中填充层采用加热或者常温固化。

本发明的有益效果是，复合绝缘套高压母线，与现有技术相比，绝缘耐热等级高，母线主绝缘套采用高温阶梯固化树脂制造，固化温度为90℃/h→110℃/h→120℃/2h→140℃/h→150℃/h，耐热等级可达到f级；

绝缘厚度小，散热效果高，由于采用加压或负压工艺预制绝缘套，绝缘材料内部缺陷少，气泡含量低，绝缘厚度小，其中，10kv母线绝缘套厚度≤10mm，35kv母线绝缘厚度≤25mm，并且，母线绝缘套采用间隔绝缘夹具固定，气流空间大，母线散热特性得到显著改善；

母线重量轻，绝缘套厚度的减小以及采用固定间隔复合夹具安装三相母线，大大降低了母线整体绝缘层体积，显著减轻了母线整体重量，减少了母线运输、安装费用及支架数量。

附图说明

图1是本发明一种复合绝缘套高压母线的截面示意图；

图2是本发明一种复合绝缘套高压母线的结构示意图。

图中，1.导体，2.复合绝缘套管，3.填充层，4.复合夹具。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种复合绝缘套高压母线，结构如图1、图2所示，包括三根导体1，每根导体1装在复合绝缘套管2内，导体1与复合绝缘套管2之间填充有填充层3，三根装有导体1的复合绝缘套管2采用多组复合夹具4进行横向间隔固定连接。

填充层3为导电、导热高分子材质。

复合绝缘套管2和复合夹具4采用拉挤、模压或者真空浸胶工艺制造。

复合绝缘套管2为高温双酚a型环氧树脂，厚度为6～14mm。

复合夹具4采用smc工艺模压环氧树脂而成的上下两片，环氧树脂厚度为15～25mm、母线轴向宽度为35～45mm，复合夹具4上下两片采用尼龙、有机玻璃、聚四氟乙烯制成的绝缘丝杆和螺栓固定。

复合夹具4之间的夹具固定间隔为490～510mm。

一种复合绝缘套高压母线的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、首先根据导体1的规格分别预制不同截面形状的复合绝缘套管2和复合夹具4；

步骤2、母线装配时，将三相导体1分相插入复合绝缘套管2内；

步骤3、将每相复合绝缘套管2端部与导体1之间的间隙用密封胶封堵；

步骤4、待步骤3中的密封胶完全固化后，将预先配制的导热、导电填充层3由绝缘套注料孔注入复合绝缘套管2，填充层3采用加热或者常温固化，待复合绝缘套管2注满后停止注胶；

步骤5、三相填充层3完全固化后，采用多组复合夹具4安装固定复合绝缘套管2。

本发明一种复合绝缘套高压母线，高压母线包括三相导体1，三相导体1分别平行布置在三根复合绝缘套管2内部。每相复合绝缘套管2一端设置有注料孔，另一端设置有出气孔。导体1与复合绝缘套管2之间空隙采用导热、导电灌封体进行填充。三相复合绝缘套管2采用横向复合夹具4连接固定为一体。母线制造时，首先采用拉挤、模压或真空浸胶等工艺，并选用高温固化树脂，预制满足耐压需求且带有注料孔与出气孔的复合绝缘套管2及复合夹具4；然后将三相导体1分别置入三根复合绝缘套管2内，并密封各复合绝缘套管2端部；待复合绝缘套管2端部密封完成后，由复合绝缘套管2注料孔注入填充材料。填充层3固化成型后，采用预制的复合夹具4及绝缘丝杆、螺栓，并按照固定轴向间隔，将三相绝缘套固定为一个整体，高压母线导体1、复合绝缘套管2及填充层3采用分相单独安装及固化成型。

上述方案中拉挤、模压或真空浸胶等工艺的基本工艺流程如下：

拉挤成型法：拉挤成型工艺是通过牵引装置的连续牵引，使纱架上的无捻玻璃纤维粗纱、毡材等增强材料经胶液浸渍，通过具有固定截面形状的加热模具后，在模具中固化成型，并实现连续出模的一种自动化生产工艺。对于固定截面尺寸的母线制品而言，拉挤工艺具有明显的优越性。首先，由于拉挤工艺是一种自动化连续生产工艺，与其它生产工艺相比，拉挤工艺的生产效率最高；其次，拉挤制品的原材料利用率也是最高的，一般可在95％以上。另外，拉挤制品的成本较低、性能优良、质量稳定、外表美观。

模压成型法：热固性树脂模压成型是将一定量的树脂(模压料)加入预热的模具内，经加热、加压固化成型母线制品的方法。其基本过程是:将一定量经加热除水分等预处理的模压料放入预热的模具内，施加较高的压力使模压料填充模腔。在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化，然后将制品从模具内取出，再进行必要的辅助加工即得母线绝缘套、绝缘丝杆、螺栓等制品。

真空浸胶法：由采用真空浸胶工艺是指树脂通过真空的力量来进行灌注得到复合绝缘套的，所得产品密度大(≥2.2)，气密性高，电绝缘性能优良。此工艺需要根据不同厂家和材料进行分类。如在耐高温胶料中加有纳米抗磨材料，增加了材料的耐磨性，同时采用高温胶料生产(≥200℃)，在175℃、140mpa条件下，各项性能指标几乎无衷减现象；采用耐强酸腐蚀材料，可使绝缘体在高温、强酸性介质(h2s、so2)中能长期使用而不被腐蚀。

上述方案高固化树脂可采用连续高温固化或阶梯高温固化，本方案中阶梯固化升温条件为90℃/h→110℃/h→120℃/2h→140℃/h→150℃/h。预制复合材料绝缘套及复合夹具及绝缘丝杆、螺栓制品尺寸根据产品实际所需尺寸设计，预制前可先对填充材料进行表面改性处理，提高填料在树脂中的分散性，改善树脂与填料间界面结合程度。预制时，将经表面改性处理填充材料按比例加入树脂中，均匀分散后在依次加入固化剂、促进剂，制成导热、导电等功能性胶状。

上述方案中常温固化密封胶采用双组份环氧树脂ab胶对绝缘套进行封堵。使用前保持绝缘套密封部分干燥、清洁，按一定重量比取a、b剂混合，搅拌均匀后即可进行密封作业，固化过程为常温固化。

实验测试表明，选用10mm厚度高温双酚a型环氧树脂拉挤复合绝缘套管2、3*265*12铜导体，20mm厚度、40mm母线轴向宽度smc工艺模压环氧树脂复合夹具4制作的单组3.25m长复合绝缘套高压母线，其工频耐压可达55kv，雷电冲击耐压95kv。在复合夹具4固定间隔为0.5m时，母线通过184ka动稳定电流、63ka/4s热稳定电流测试。5ka载流量时，母线导体温升≤45k，接头温升≤50k，母线绝缘耐热等级达到f级，母线重量≤130kg/m。

本发明一种复合绝缘套高压母线，在结构及生产工艺上对现有树脂浇注绝缘高压母线进行改进，采用高温固化树脂预制复合绝缘套管及绝缘夹具，以提高产品的耐热等级，降低产品的运行温升及重量。