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密滑触线封不是十分理想

  新型高性能高分子材料/金属复合管母线(简称“新型复合绝缘管型母线”)系采用空心管状铜管或铝管做导体,用三层共挤的新技术在铜管外表面包覆三层特殊的高分子材料,即内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层,实现母线的屏蔽绝缘作用。复合绝缘管型母线是在输配电网络中使用的新型母线,与传统的矩形铜排母线相比,它具有载流量大、集肤效应低、功率损耗小、散热条件好、温升低、电气绝缘性能强等特点,是近几年在国外发达国家已被普遍认可的新型产品。本项目将建成为国际先进、国内的年产 3.10 万米的新型复合绝缘管型母线及结构件的生产线。

  随着经济的发展,我国开始逐步加大城市电网和农村电网的改造,进而提升电网的供电质量和保障能力。在电网的改造和建设过程中,我国大量采用矩型供电母线作为电器设备连接的主要设施。但是矩型母线存在明显的缺点:集肤效应明显,涡流损耗严重,约占整个线%,占整个变电站系统损耗的20%。从全国来看,由于线路损耗而损失的电量是非常庞大的。

  有鉴于此,国家电网从 2000 年起逐渐采用铜或铝金属管状裸母线替代矩型母线,在降低损耗方面迈出了一大步。但采用裸母线,其供电安全性并没有得到改善,仍会有异物搭接、动物短接、气候温变凝露及人为触电等闪络事故的发生。为此,我国开始进行金属管母线的绝缘防护的研究和应用。

  随着对大容量大电流安全传输的迫切需求,采用新型的高分子材料/金属复合管型母线和结构件的重要性也愈加突显。新型复合绝缘管型母线是为了适应变电站容量不断扩大,低压侧出线电流不断加大而开发的新型产品,其不仅为电站的扩建和增容提供了有力的支持和保证,给电气设备的敷设辅以安全和环保的新概念,同时又可节约大量宝贵的金属资源,是输配电行业未来发展的方向,符合我国环保节能、可持续发展的基本国策。

  该产品的特点是:安装结构简单,机械强度高,连接方便可靠;其导电能力是原等截面矩形导体的 1.5~2 倍。原理就是利用电流在导体中流动的集肤效应,在提高电力运送能力的同时、提高电力运行的可靠性、降低能耗和节约资源。可根据安装现场不同分为架空式、电缆沟密集布置式、高压室间和高压分段的母联布置。该产品是一种耐环境污染、输送电流大、运行更加安全可靠及维护量少的新型产品,可满足电力发展的不断要求,是传导大电流应用的输电设备产品。

  合管型母线 年初,个别厂家开始对新型的高分子材料/金属复合材料结构件进行研发、生产和安装应用,主要应用在各变电站的母线 年德国DEGUGAR 开始在国内销售铜铝金属管绝缘屏蔽母线。该产品的绝缘材料是采用环氧树脂玻璃纤维布层压浸渍固化制备的,产品结构过于刚性,散热性能差,冷热循环易出现金属层与树脂层开裂,影响电气性能的稳定,还存在单位长度母线的重量偏重,安装不便等问题。

  目前,国内生产该类产品的厂家主要在管母线的屏蔽绝缘包覆技术上与国外存在较大差距,国内大都以手工绕包为主,分层对铜管进行包覆,不是连续化生产,生产效率较低,产品质量得不到有效保证。

  在国内目前手工缠绕铜管母线的基础上,自主研发了适合母线包覆的三层共挤设备,使手工分层包覆的传统工艺变成自动化、连续化的三层共挤新工艺,实现铜管母线生产的机械化自动化。在内外层屏蔽材料和绝缘材料方面,结合高分子材料方面的研究成果,实现了材料层间的有效粘合、局部放电水平降低、电气性能提升的效果;在护套方面,将采用连续长的环保阻燃弹性体挤出包覆或环保阻燃热缩套管,后者既可工厂制造,又可现场收缩安装,既能节省成本,又可提高密封性能。还研发用合金复合材料替代单一金属材料的铜管或铝管,以达到产品材料更轻、导电性更佳的目的。由于采用了新型的高性能绝缘材料和新的“导电-绝缘-导电”材料三层共挤新技术和新工艺,不仅有效地提高了管母线的产品质量,同时也大幅度提高了生产效率,为我国输配电领域提供了高可靠的新型管母线产品。本项目被深圳市政府认定为2009 年市科技研发资金技术研究开发计划(三新类)资助项目。

  本项目产品新型复合绝缘管型母线具有集肤效应低,传输容量同比增大的特点,由于采用弹性体绝缘,从而使电绝缘性和耐热老化能力提高,且与金属冷热膨胀自适应性较好。目前,该产品已获得了 13 项专利,同时已开始产品的自动化小规模生产,成为自动化生产新型复合绝缘管型母线的。

  新型复合绝缘管型母线是为了适应变电站容量不断扩大,低压侧出线电流不断加大而开发的新型产品,可充分满足需求侧电流不断增加的要求,其主要具备以下优点:

  复合绝缘铜管母线为空心的管状导体,表面积大,铝基动力母线导体表面电流密度分布均匀,特别适合于工作电流大的回路。

  绝缘铜管母线的集肤效应系数低,Kf

  <1 ,电流分布均匀,交流电阻小,因而线、绝缘裕度大,安全性好

  铜管母线为屏蔽式、套管式绝缘铜管母线,外面有金属屏蔽、密封、防水、金属材料屏蔽外壳,接地后其电位为零。采用弹性体绝缘材料,额定电压 10kV 的

  母线kV 母线kV ,可消除外界潮气灰尘影响,防止意外和人为事故短路,提高运行安全性。

  绝缘铜管母线的允许应力为矩形母线 倍,可承受的短路电流大,机械强度高,使得母线支撑跨距加大。同时架构简明、布置清晰、安装方便,减少了土建构架基础等工作量,维护工作量减少。

  是国家标准的 3 倍以上,所以绝缘铜管母线没有污闪。绝缘铜管母线取消了支柱绝缘子,采用金属屏蔽,外壳接地,电位为零,支撑部位外壳有凝露也不会产生放电。

  复合绝缘铜管母线为空心导体,母线内径风道能自然形成热空气对流,( 室内和室外的气压差,能自然形成热空气对流),散热条件好,导体温升低。终端连接头和中间接头接触电阻小、温升低、终端连接头与中间接头(母线连接金具)均采用圆环抱箍式与铜管连接,圆与圆之间受力均匀,接触表面积大,接触表面大于导体截面的 10 倍。

  据中国电器工业协会《2007 年电工行业经济运行分析与2008 年预测》数据分析,2007 年国内电力电缆的产销总量为 1, 万公里。以目前的市场发展容量和趋势,新型复合绝缘管型母线由于其价格及性能的优势必将会逐渐取代传统母线 年的时间里形成巨大的市场,预计将会以每年 10%左右的替代量来完成新旧产品的转换。

  随着新型复合绝缘管型母线这种先进结构产品的推广,世界上主要电力设施厂商都将目光瞄准中国大陆市场,纷纷在中国投资设厂,如著名国际品牌ABB、PIRELLI 等已纷纷抢滩中国的电力市场,在中国合资或独资生产管状母线,可见中国的新型复合绝缘管型母线、产品目标市场分析

  本项目建成投产后,目标市场初步定位于国内市场,首先立足于电气领域的应用,逐步向其它领域的应用发展。随着产品知名度的提高,凭借产品质量及其成本优势,将逐渐开拓国外市场。

  目前,已完成产品的中试,产品的供应量和市场的占有率在国内市场来讲,还不是太高。铝基动力母线但在产品技术、研发能力、生产自动化、销售策略等方面均具有优势,且在应用新型绝缘材料于电气设备领域方面处于国内水平,具有一定的知名度,因此,根据企业制定的市场策略,预计本项目产品未来在输配电设备市场上将占有较多的份额。

  拟将单一金属材料的铜管或铝管,变换成铜包铝稀土合金管,或铜包镁稀土合金管,材料更轻,导电性更佳。通过研究,金属管导电电流分布是不均衡的,直径大的区域,电流密度增加。为了降低铜管的造价,在稀土铝合金管的外壁复合一层无氧铜,这样机械强度和导电性没有降低,而产品的造价减低了,单位长度的重量减少很多。与传统的电缆或着矩形金属母排相比,传输相同的电流,与管状母线相比,矩形母排需耗用 1.2-1.5 倍的同质金属,而电缆则需要消耗

  在金属管外表面包覆特殊的导电高分子材料,实现导体的内外屏蔽,两屏蔽层之间是高分子绝缘材料。这些材料具有良好的加工性能,可以挤出成型;具有一定的弹性可以粘结在铜管的表面;材料彼此之间有较好的相容性,使得层间紧密粘合。由于在包覆材料与铜管表面及不同材料的包覆层之间不存在空隙,使得母线的电性能大大提高。德国 DEGUGAR 的复合管母线是采用环氧树脂直接层压固化在铜或铝管上的,没有导电的非金属材料的缓冲层,会造成管电缆运行时由于冷热循环的变化,导致金属管外壁与树脂绝缘层出现空隙,造成局部放电增加,电气性能下降,终导致击穿。国内厂家采用的是绕包半导电带当缓冲层的做法,这种工艺的质量不高,一是半导电带的容易在后续加工的加热工序中出现断裂,二是缠绕的层表面有波形起伏,造成电场不均匀,这些都会导致电场击穿。

  采用三层共挤的生产技术生产屏蔽绝缘管型母线,是我的生产技术。我自主研发了适合包覆管型母线的高分子材料三层共挤管母线包覆设备,和先进的管型母线生产工艺,实现了新型复合绝缘管型母线的连续化、自动化生产,不仅大大提高了管母线的生产效率,而且有效地避免和克服了缠绕方式生产母线的各种弊端,保证了高分子材料层间有效粘合,及包覆层与铜管表面的粘接,使得产品的局部放电水平降低,电气性能提升,对电性能的提高和稳定有非常大的益处。通过共挤还避免了工序的重复,节省电能消耗和冷却水的消耗。

  在护套层方面采用弹性体连续挤出包覆或连续长的环保阻然热缩套管包覆,即可工厂制造,又可现场收缩安装,节省成本,又提高密封性能等。国外产品的外护层一般采用聚乙烯层管套入后内充发泡材料的办法,装备投资大,工时长,也不环保;国内的厂商采用分段的热缩护套管收缩的办法,但有搭接的缝隙,密封不是十分理想。采用连续长的热缩管做管状电缆的外护层,无搭接,无发泡材料,是一种先进的技术措施。

  本项目所使用的技术是在和第二代新型高分子材料/金属复合材料的基础上,通过使用连续自动生产线替代传统的人工制造工艺,极大程度上解决了大规模市场应用领域对输电产品的需求,实现了机械化自动化生产方式,从而开辟了一个崭新的输电产品领域,市场前景极其广泛。

  本项目产品主要为“新型复合绝缘管型母线及其连接器”系列导电结构制件,已申请了专利。自主研发的新型复合绝缘管型母线已通过国家有关检测部门检测:

  ①经广东省电器科学研究所检测,击穿电压达到 42KV/5 分钟,冲击电压达到75KV/正负10次,采用的绝缘材料具有耐热性,耐老化性,国内无同类产品和技术。

  ②编制了产品标准Q/HCDQ 001-2009绝缘金属管母线及其连接器,为按标准制造奠定了文件化的基础。

  有关技术性能指标、耐热性、耐老化性、环保性和稳定性等综合效果均达到了同类产品的国内先进水平,特别是本产品与国际同类产品在性价比方面更具有市场竞争优势。

  新型复合绝缘管型母线同传统的单芯电力电缆的结构的主要区别是导体的形状不同,电缆导体是实心的,而管状母线的导体是铜管或铝管,是一种管状空心结构,铝基动力母线如下图所示。

  图中的标识为:1金属管,2内屏蔽层,3绝缘层,4绝缘外屏蔽层,5金属屏蔽层,6热缩套管外护层。

  为 1 mm;内屏蔽层外设有用高分子材料生产的绝缘层,厚度5-5.5mm;绝缘层外套有高分子导电材料的外屏蔽层,厚 1mm;外屏蔽层上是金属屏蔽层,厚度

  根据市场需求及深圳惠程实际情况,本项目主要以Φ90*6、Φ90*8、Φ130*6、Φ1300*8、Φ150*8 等铜管和铝管作为管母线导体,开发不同规格及不同领域应用的新型复合绝缘管型母线及连接器件。

  本项目拟建规模为年产新型复合绝缘管型母线 万米,产品方案及生产规模如下表所示:

  本项目产品新型复合绝缘管型母线及结构件,所需原材料主要为铜管、铝管、高分子导电材料及高分子绝缘材料等,主要来源于国内项目每年所需原材料预计如下:

  本项目利用现有厂房进行建设,且不需要装修改造,主要为设备安装工程。本项目建设对环境的影响主要是运营期对环境的影响,运营期将产生少量污染废水、废气。本项目经过采取有效的措施后,项目污染排放将达到有关标准。

  本项目拟利用深圳惠程现有生产基地的厂房、仓库及宿舍楼,不进行建筑工程建设,且现有厂房(B 栋)、仓库、宿舍装修到位,均能满足项目生产、生活所需,不需要进行改造。

  根据项目主要设备表及价格、行业有关安装工程定额、取费标准和指标估算。本项目设备购置费用为 6,050.00 万元。

  工程建设其他费用包括建设单位管理费、联合试运转费、员工培训费等,按国家和深圳市相关规范标准进行计算。估算依据和方法如下:

  1)建设单位管理费,依据财建〔2002 〕394 号文《基本建设财务管理规定》的建设单位管理费总额控制数费率表,采用内插法估算。

  1)基本预备费,项目实施过程中可能发生难以预料的支出,需要事先预留的费用,根据可行性研究阶段投资估算的深度和精度要求,以及对本项目的调研情况,按建安工程费和工程其他费用之和的 5%估算。

  2)涨价预备费,按照计投资〔1999〕1340 号文的规定,本项目不予考虑涨价预备费。

  经估算,本项目所需的流动资金为2,959.84 万元,铺底流动资金即30%的流动资金为 887.95 万元。

  项目总投资为7,610.39 万元,其中建设投资6,722.43 万元,铺底流动资金即

  2009 年年底至2010 年年初,对新型高性能高分子材料金属复合管母线及结构件项目进行了前期论证,并委托具有甲级工程咨询资质的深圳市华伦投资咨询有限编制项目可行性研究报告。2010 年3 月 15 日,取得了深圳市坪山新区发展与财政局的项目备案文件。

  本项目建设工期 1 年,其中前期准备、设备订购及安装 5 个月,设备调试、组织验收2 个月,试生产、交付使用 5 个月。

  新型复合绝缘管型母线代表了当今电力技术的发展方向,产品市场容量大,生命周期长。项目在深圳市坪山新区建设,建设环境和产业氛围符合要求。经测算,项目财务指标良好,经济效益理想。项目在市场、技术、经济上都是可行的。
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