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针对电气行业来说,现有KYN28A中置式高压开关柜(以下简称中置柜)中对于母线的搭接方式采用搭接面压花后进行搭接,母线搭接方式的处理对整个母线导电性能及散热效果起着关键性的影响,开关设备和控制设备中出现的短路事故绝大部分是直接或间接发生在母线部位,多数是由于母线搭接部位温升过高,散热效果差,最终导致绝缘材料老化造成短路事故。所以对母线搭接方式进行进一步工艺研究探讨。常用的开关柜母线搭接方式一般采用压花处理,母线压花目的是对母线接触面的校平,压花后减少接触电阻,通过压花可增加更多接触点。对于母线压花国内外技术资料中提及的很少,压花的大小、距离、深度都没有可以参考数据。由于母排平面不能够达到绝对的平整,压花后的母线排也不能达到理想的校平效果,致使在平面与压浅花的母排连接时会出现局部接触,母排电阻加大,长时间使用后热积累大,加上电气设备采用的封闭结构,散热效果差,并长期处于高压、大电流和满负荷的条件下运行,其结果导致热量集结加剧,危及电气设备的安全运行。为研究母排压花工艺对温升影响,设计制作了多种母线压花模具,其中对下列母线压花花格3.5*3.5(图一)和1.5*1.5(图二)的压花母线进行试验研究。为防止输入端发热量大特制作长度两米的10x100试验铜排六根。
试验方法:实验设备使用GYL-02A型10000A开关设备温升自动测试系统;按图三搭接方式分组进行,平排与平排(A相)、深花与深花(B相)、浅花与浅花(C相)组合为第一组,平排与平排(A相)、深花与平排(B相)、浅花与平排(C相)为第二组。试验电流2000A,搭接处连接使用4-M16螺栓组连接,力矩96N。采集搭接面上下侧温升信息,通过试验记录数据如下:
通过试验比较得出结论:通过试验数据比较看,现有母排压花工艺降低温升的效果不明显,深花对于温升有一定效果,深花与平排搭接后效果最佳。母线通过压深花后深度和花格的面积增加,实际的散热面积也比平排增加了40%以上,母线压深花后搭接面平整度得到更加理想,在通过母线压深花与母线平面搭接时实现了点与面的有效接触,增加了导电性,从自身减少了发热量,通过4000A密集型母线桥架的使用,效果良好。
小结
现在的开关柜降低温度的方式一般为增加排风扇和透气孔,排风扇出现故障或通风孔堵塞后,温度不能及时排除,开关柜容易产生安全隐患,不能从根本上解决开关柜热量积累。通过母线压花工艺的研究,压深花与平排搭接可有效的降低母排接触面的电阻值,实现点与面的接触,减小热量的产生,增加有效的接触面积,增加了散热面积,冲母排本身降低开关柜的积累热量,从而达到保障电力系统安全稳定运行是电力系统控制的根本目标。
(作者单位:河南森源电气股份有限公司)
作者简介
赵亚中,男(1979年10月),河南省长葛市,本科,研究方向:机械设计,工程师。
试验方法:实验设备使用GYL-02A型10000A开关设备温升自动测试系统;按图三搭接方式分组进行,平排与平排(A相)、深花与深花(B相)、浅花与浅花(C相)组合为第一组,平排与平排(A相)、深花与平排(B相)、浅花与平排(C相)为第二组。试验电流2000A,搭接处连接使用4-M16螺栓组连接,力矩96N。采集搭接面上下侧温升信息,通过试验记录数据如下:
通过试验比较得出结论:通过试验数据比较看,现有母排压花工艺降低温升的效果不明显,深花对于温升有一定效果,深花与平排搭接后效果最佳。母线通过压深花后深度和花格的面积增加,实际的散热面积也比平排增加了40%以上,母线压深花后搭接面平整度得到更加理想,在通过母线压深花与母线平面搭接时实现了点与面的有效接触,增加了导电性,从自身减少了发热量,通过4000A密集型母线桥架的使用,效果良好。
小结
现在的开关柜降低温度的方式一般为增加排风扇和透气孔,排风扇出现故障或通风孔堵塞后,温度不能及时排除,开关柜容易产生安全隐患,不能从根本上解决开关柜热量积累。通过母线压花工艺的研究,压深花与平排搭接可有效的降低母排接触面的电阻值,实现点与面的接触,减小热量的产生,增加有效的接触面积,增加了散热面积,冲母排本身降低开关柜的积累热量,从而达到保障电力系统安全稳定运行是电力系统控制的根本目标。
(作者单位:河南森源电气股份有限公司)
作者简介
赵亚中,男(1979年10月),河南省长葛市,本科,研究方向:机械设计,工程师。