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HFM-复合绝缘母线(专利产品)

一、复合绝缘母线简介
杭州华新高科新材料有限公司通过和浙江大学、浙江工业大学、武汉理工大学、上海交通大学等国内知名大专院校的电力复合材料专家及高电压技术专家合作,吸收国内外先进的技术,共同攻关,研制开发复合绝缘母线。
复合绝缘母线采用空芯的铜(铝)管作为导体,铜(铝)管的外表有耐火导热层、绝缘防水层、导热绝缘层、均压层、绝缘防水层层、屏蔽层、绝缘保护管层,以及抗紫外线的绝缘三色护套外保护层构成,母线的结构有些像电缆外层结构、母线在密封绝缘的环境中安全可靠的运行。
研究开发的复合绝缘母线具有载流量大,集肤效应低,可输送强大的电流,散热好、温升低,机械强度高,允许跨距大,可减少支撑点,降低综合造价,绝缘好,电气性能稳定,安装简捷方便,使用寿命长,维护工作量低等优点,是传统矩形母线(如铜排)等的更新换代产品。
二、复合绝缘母线产品型号说明
H F M ¬ 〈 / 〈 ¬ 〈 × 〈
H ¬ 杭州华新高科新材料有限公司
F ¬ 复合绝缘 M ¬ 母线
〈 ¬ T铜管、L铝管
〈 ¬ Z支柱式、Q全绝缘式、F分段式
〈 ¬ 额定电压(单位:KV)0.4、6、10、20、35、66
〈 ¬ 额定电流(单位:A) 1250、1600、2500、3150、4000、5000、6000
如:HFM¬T/Z¬10×2500 复合绝缘母线,铜管支柱式,额定电压为10KV,额定电流为2500A。
适用于户内外架空,配合支柱式绝缘子连接。
HFM¬T/Q¬20×3150 复合绝缘母线,铜管全绝缘式,额定电压为20KV,额定电流为3150A
适用于户内外架空、电缆夹层、电缆沟等场合
HFM¬L/F¬35×1500 复合绝缘母线,铝管分段式,额定电压为35KV,额定电流为1500A
适用于户内外架空。

三、绝缘母线之优越性能:
1、载流量大,集肤效应低,可输送强大的电流:
复合绝缘母线采用空心的铜(铝)管为专用导体,铜(铝)管的圆形表面,决定了其电荷分布均匀。克服了传统矩形母线由于存在的棱角,导致矩形母线棱角处电场强度E畸变,局部电场强度E不均匀系数增加,在高电压下容易导致电晕放电,引起母线局部发热从而影响载流量的情况。由于所采用的铜(铝)管为空心导体,集肤效应系数小,单位截面载流量大于常规矩形母线,单相最高额定电流可达12000A。
  1. 散热好、温升低。

复合绝缘母线采用的铜(铝)管为空心导体,母线两端开有防水和防异物进入的专用通风孔,形成自然的内径风道,在母线运行时内径风道能自然形成热空气对流,散热好、温升低。

  1. 机械强度高,允许跨距大,可减少支撑点,降低综合造价。

复合绝缘母线专用导体的允许应力为矩形母线的4倍,母线采用钢架结构支撑,从而具有较强的抗震动能力,使得其可承受的短路电动力远远大于矩形母线。另外铜管母线跨距最大可达9米,减少了常规母线所需的支柱绝缘子、母线金具及土建工程量等,从而降低了工程综合造价。

  1. 绝缘好、电气性能稳定。

复合绝缘母线采用的主绝缘材料具有优良的电气性、阻燃、耐老化、耐高温、使用寿命长等优点,同时华新高科通过与相关专家共同技术攻关,原创性地将导热功能引人绝缘材料,进一步提高了母线的散热条件,降低了能源损耗。

  1. 安装简捷方便。

复合绝缘母线设计采用内置式的中间接头和终端接头的连接方式,结构设计科学合理,根据母线规格选配支柱绝缘子和金具直接固定在钢架上或混凝土支柱上,安装简捷方便。

  1. 使用寿命长,维护工作量低。

复合绝缘母线所采用的绝缘材料和外保护套材料具有非常好的化学稳定性,材料耐高温、耐低温、抗紫外线、耐水耐潮湿,可在恶劣的环境下长期使用而不影响其性能,产品使用寿命长达40年以上,正常运行免维护。


四、复合绝缘母线之主要技术指标:


型 号

HFM¬35×〈A

HFM¬20×〈A

HFM¬10×〈A

额定电压

kV

35

20

10

额定电流

A

1000∼12000

1000∼12000

1000∼12000

额定频率

Hz

50

50

50

额定短时耐受电流
(T=4s)

kA

50

50

50

额定峰值耐受电流

kA

125

125

125

额定短路持续时间

s

4

4

4

额定工频耐压
(T=60s)

kV

105

72

45

额定雷电冲击耐压Umax(1.2/50μs)

kV

250

162

105

温 升

K

≤40

≤40

≤40

外 观

¬

表面光洁无伤痕,接头处内外表面无任何机械性损伤

备 注

额定电流4000A及以上,额定短时耐受电流为63kA,
额定峰值耐受电流为160kA; 额定电流3000A及以
下,额定短时耐受电流为40kA额定峰值耐受电流为
100KA。


五、复合绝缘母线之主要规格型号:


六、复合绝缘母线与矩形母线(铜排)技术比较


序号

产品性能

复合绝缘母线

矩形铜排

1

载流量

铜(铝)管圆形表面电荷分布均匀,集肤效应低,载流量大,最高可达12000A。

矩形母线由于存在的棱角,导致电荷容易聚集在棱角,集肤效应大,一般低于2700A 。

2

散热
及温升

空心铜(铝)管内径风道自然形成热空气对流,散热好,温升低,温升≤40K。

由于矩形的原因,电荷分布不均匀,容易引起母线局部发热,温升大,温升通常≥70K。

3

机械强度

机械强度高,铜管允许应力为294MPa,抗拉强度为320 MPa,允许跨距大,悬空跨距最大可达9米,采用双托结构可达14米,减少了钢架及土建工程量,降低了综合造价。

铜排允许应力为59MPa,抗拉强度为196 MPa,远远不如铜管。跨距一般<1.5米,土建及架杆等其他工程量庞大,综合造价高。

4

绝缘及
电气性能

主绝缘材料具有很强的绝缘、耐老化、耐高温和低温性能,而且电气绝缘性能好,抗短路电流稳态值可达63kA〔4s〕,峰值〔瞬态〕可达160kA。

表面无绝缘材料,完全依靠绝缘子绝缘,在雨季及污染严重的地带常有爬电现象。因采用绝缘子绝缘,穿墙套管和支柱瓷绝缘子常有炸裂现象发生

5

安装

由于设计采用了内置式的中间接头和终端接头,接头处均做专门的技术处理(如镀银),接头连接安全可靠,而且铜管强度高,架杆相对减少,安装简捷方便。

铜排存在接头节点多,未作专门技术处理容易引起局部发热而影响母线正常运行,需要的支撑架杆多,安装工程量大,不方便。

6

使用寿命及维护

使用寿命可达40年以上,正常运行免维护。

一般为10年左右,且每年都要停电维护,清洁瓷瓶,维护工作量大。


七、安装使用及方案图
正常使用条件
安装地点:户内、户外
海拔高度:1000m以下(海拔1000米以上特殊)
环境温度:¬30℃∼+45℃
最大日温差:30℃
日照强度:0.1w/cm2
最大风速:35m/s
最大相对湿度:95%
覆冰厚度:10mm
地震烈度:Ⅶ级,水平加速度0.25g,垂直加速度0.125g
污秽等级:Ⅳ级
爬电比距:3.1cm/Kv
电气特征
额定电压:0.4kV∼110 kV
额定电流:1000A∼12000A
额定频率:50Hz
母线温升:≤40K
动稳定电流:
I=63kA,Imax=160kA 复合绝缘母线额定电流Irated≥4000A
I=50kA,Imax=125kA 复合绝缘母线额定电流4000A>Irated>3000A
I=40kA,Imax=100kA 复合绝缘母线额定电流Irated≤3000A
热稳定电流(T=4s):
I=63kA 复合绝缘母线额定电流Irated≥4000A
I=50kA 复合绝缘母线额定电流4000A>Irated>3000A
I=40kA 复合绝缘母线额定电流Irated≤3000A
局部放电水平:在1.5Um/√3电压下,视在放电量不大于20pc;
在1.05Um/√3电压下,视在放电量不大于7pc;
介质损耗正切角:正常工作电压的作用下,tgδ≤0.01%


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