一种模块化的10kV栓接式敷铝锌板母线桥

一种模块化的 10kV栓接式敷铝锌板母线桥

杨永军 成鹏志

西电宝鸡电气有限公司 陕西省宝鸡市 721306

〖摘要〗：阐述的是一种模块化的10kV栓接式敷铝锌板母线桥，并就设计规范、结构设计、包装运输做了重点阐述。

关键词：模块化，栓接，生产装配，包装运输。

引言：随着KYN28高压开关柜壳体的模块化设计、生产大面积应用，原有采用整体焊接式或栓接式传统结构的KYN28配柜母线桥，已不能满足企业的高速发展。整体焊接式或栓接式的传统结构，生产周期长，角钢的下料，冲孔，桥箱的喷塑都需要外协来完成，这样跨部门，甚至跨企业的生产，客观的拉长了母线桥的生产周期。一般情况下，母线桥的生产周期在6天左右；成本高，角钢成型后，生产车间需要骨架焊接，并下料钢板，折弯，再焊接成形喷塑，工艺过程、生产环节多，导致生产成本居高不下。

本文阐述的是一种模块化的10KV栓接式敷铝锌板母线桥。

1.设计规范

1.1生产装配：

该标准化母线桥是按模块化设计的，即装配时需先按模块整体装配，模块装配完成后再拼接成一体。要求各模块中按部件图装配好相应的母线及母线连接用的标准件；由于母线装配在桥内后整体重心的原因，装配好的模块要求必须平放，不允许立放或侧放。

1.1.1在生产装配过程中，必须按以下要求执行：

a.为标准母线桥的整体强度，在设计时增加了角板以保证侧板角部的强度，该角板必须焊接后镀锌，由于该角板需要镀锌，故可作为标准件储备一部分；

b.侧板加工完成后必须与角板进行铆接，铆接后再进行装配；其铆接时必须保证铆接质量，要求角板铆接时不能存在弯曲、扭曲的现象；

1.2.2 由于母线重量较重，在模块装配过程中有如下要求：

a.当母线桥的额定电流小于等于3150A（即当桥内母线为双排及以下规格）时，要求桥内母线安装在桥体模块内进行包装运输；但当桥身高度超过600mm时，即桥内母线为品字型排列时，只有母线为单排时母线可安装在模块内进行包装运输，当母线为双排时要求母线单独包装运输；

b.当母线桥的额定电流大于3150A（即当桥内母线为三层母排规格）时，要求桥内母线单独包装运输，桥体单独包装运输；

c.对于进线母线桥桥洞口部分，因其母线在桥内无法固定，该模块母线与桥体分开包装运输。

d.进线母线桥桥墩为2节时，桥墩内母线不需固定在桥体内，母线单独发货。

e.当桥内母线为单母线时，母线的紧固螺栓直接固定在母线上；当母线为双排及以上时，有搭接板处母线紧固螺栓直接固定在母线上，无搭接板处的母线紧固螺栓作为附件发货。

2.结构设计

2.1 原有的KYN28配柜母线桥2种模式优缺点比较如下：

2.1.1焊接式结构：

3.1.1.1焊接式结构的优点：

a.任何形状的构件都可直接连接，一般不需要辅助零件，使连接构造简单，

b.焊接连接结构刚性也较大，结构的整体性较好。

2.1.1.2焊接式结构的缺点：

a.由于高温作用在焊缝附近形成热影响区，钢材的组织和机械性能发生变化，材质变脆；

b.焊接结构具有连续性，局部裂缝一经发生便容易扩展到整体。

c.焊接过程若无工装夹具保证，容易出现焊后不规整情况；外观有焊点，不美观；需整体进行表面处理；

d.因焊接无法保证外形尺寸，所以桥体盖板需喷塑回厂后再打孔攻丝。

2.1.2栓接式结构：

2.1.2.1栓接式结构的优点：

a.栓接工艺简单，安装方便，可拆卸；

b.栓接结构的韧性及塑性较好，传力均匀；

c.利于检修，可以增加预紧力防止松动，不会引起连接处材料成分相变；

d.单个零件进行表面处理后再栓接；

e.因组装误差小，盖板无需喷塑回厂后再打孔攻丝。

f.栓接式更符合高压开关柜设备的发展趋势。

2.1.2.2栓接式结构的缺点：

a.栓接式结构因开孔对构件截面会产生一定的消弱，且被连接的构件需要相互搭接或另加连接件，耗材较多；

b.栓接式因零件需要逐一拼装，所以组装用时较长。

c.栓接式桥体强度靠安装梁来保证，故拼装完成后内部结构繁琐。

2.2 结构

2.2.1 结构特点

a.采用组装式结构，保证桥体任何部分空气净距离;

b.桥墩及左右桥身固定化，桥墩与桥身连接母线固定化;

c.用最少的变量来调节桥体的长度;

d.将对桥和进线桥分别模块化;

e.桥体原则上不能超过1000 mm，绝缘子支撑间距不得大于1000mm;

f.桥体底板封死，侧板上平面采用拉铆螺钉，以便于盖板的拆装;

g.对桥需考虑吊杆，原则上柜体面板间距3000 mm 以内，2副吊杆即可;

h.进线桥桥体与洞口连接不再采用喇叭口模式过渡，改为90º连接;

i.母线桥通常有架空进线桥及对桥,架空进线桥为四个标准模块：桥墩模块、桥身模块、喇叭口模块及扩展模块；对桥按为三个标准化块：桥墩模块、桥身模块、桥身变量模块；各个模块最终按母线装配在模块内实施，方便现场施工；在后续设计中只需根据项目的实际尺寸选择变量模块的尺寸即可，标准模块可储备，方便后续生产;

j.变量调节,架空进线桥的桥墩模块及桥身模块均为变量的模式设计，可消除了因测量或安装过程中产生的误差；对桥的桥身中间部分为变量模块，可自由伸缩50mm，可消除了因测量或安装过程中产生的误差；

k.桥内母线,每个模块内均设计了各种规格的母线图，实际使用时只需按相应的规格选择即可。

2.2.2 结构说明

2.2.2.1对桥部分

对桥分为4大模块，分别是桥墩（模块一），对桥左右桥身与桥墩连接部分（模块二），对桥中间部分（模块三），变量部分（模块四）。

2.2.2.1.1对桥装配示意图

2.2.2.2进线桥部分

进线桥分为4大模块，分别是桥墩（模块一），桥身与桥墩连接部分（模块二），过渡桥身（模块三、变量），洞口侧桥身（模块四、变量）

2.2.2.2.1进线桥装配示意图

进线桥标准化分为2种模式。

模式一：穿墙套管在柜后，示意图如下图一：

图一 图二

模式二：穿墙套管在柜前，示意图如上图二：

2种模式母线桥墩是通用的，区别是桥身的长度，设计时，只需要用标准母线桥身来组合即可。

3.包装，运输

3.1包装

当母线桥各模块装配完成后，采用简易包装方式进行包装。在包装后的移送过程中要求各模块必须平放运输，不允许立放或侧放运输；

3.2运输：

标准化的母线桥模块重量较重，在运输前的装车过程中必须注意，要求带母线的模块必须平放于车厢内，不允许立放或侧放；带母线的模块允许不超过两节模块叠放在一起放置，不带母线的模块允许不超过四节模块叠放在一起放置，但叠放时模块必须对正，即其重心一致，不允许上面的模块重心偏移。

4.结束语

从目前市场上的使用情况看，采用模块化设计、敷铝锌板加工、螺栓连接的方式的产品，达到了国内先进的水平。模块化的10kV栓接式敷铝锌板母线桥从桥体强度、外形美观性、设计时效性、生产装配简洁性等方面达到了标准化的目的。

参考文献：

^{[1]输变电常用标准汇编.高压开关卷[M].中国标准出版社.}

^{[2]电力工程电气设计手册[M].水利电力部西北电力设计院.}

杨永军 年龄：42 性别：男 工作单位：西电宝鸡电气有限公司

职称：工程师 学历：本科 从事专业：产品设计

成鹏志 年龄：37 性别：男 工作单位：西电宝鸡电气有限公司

职称：工程师 学历：本科 从事专业：产品设计