平行母排汇流钳研发

张周伟 1 詹麒麟 1 张杰 1 李德高 2

摘要：现在还有很多地区有着电柜更新不全的状况，没有快速接口或快速接口有着不匹配无法使用等各种突发情况，在保供电同时需要消耗大量时间进行安装调试，占用时间比过高，极大的拉后了快速保供电的效率。汇流夹钳专门针对没有安装快速接口或接口不匹配的电柜进行快速连接，可以替代快速接口直接与电柜母排进行快速连接，此项目可以解决所有没有安装快速接口及快速接口不匹配的电柜，应急过程中尤其明显极大的提升了快速保供电效率。

关键词：平行母排；汇流夹钳；研发

引言

近年来，随着国民经济的发展，人民生活水平的逐步提高，人民的生产生活对电能越来越依赖，在用电负荷屡破新高的同时，人民对用电质量和不间断用电的要求也越来越高。

目前在遇到紧急断电或需要检修线路或旁路作业时，在现有电柜中必须要有快速接口进行快速连接，这样可以高有效降低作业时间，提高作业效率，确保暨不停电作业及快速供复电等。

1、研发过程

项目组通过对国内外市场上现有产品及相关技术文献研究，对汇流钳的技术发展历程进行了钳口活动结构变更：经历了从冠簧弧面接触演变成双面接触，钳口滑动结构由单侧固定式演变成双向中心固定式，结构稳定强度大幅增加。

刺破式弹片也从平爪式演变成弧面式，触点由面接触演变成弹性弧面刺破式，刺破结构更为稳定。出于安全规范操作的要求，产品外观由烤漆类型演变成成型色，整体美观度增加及耐用性。尾部锁紧机构已配套扭力起子进行互配优化，扭矩优化等。发展至今，汇流钳实现了产品稳定化，便携化，操作简易化等特点；

2、安装制作

图1与图2平行母排汇流钳的设计及使用原理图：一种适用于平行母排快速连接的装置，涉及机械结构，新型装置由钳口组件，导电杆，尾部大端子，母端组件，绝缘外壳等23个零件组成。

具体使用方法；汇流钳钳口安装至母排后使用扭矩起子插入汇流钳安装处与传动杆进行旋转扭入操作，由传动杆推动活动钳口，当扭矩起子达到扭力值进行空转时此时刺破弹片已完成和母排绝缘层的刺破动作，可实现在不切开绝缘层的情况下可以直接安装使用。

图1 原理设计图

图2 各部分零件明细

3、样品试验

作为一种刺破型汇流钳，在含有绝缘层母排上进行多次刺破试验，试验结果表明：该工具操作方便，可刺破多种绝缘材料 ，各项技术性能达到设计要求。

图3 实物组装图

对该装置依相关标准进行了可靠性试验；①电流温升试验；汇流钳在正常条件下，通以530A工作电流，当温度达到热平衡1h后，其接触对温升不应超过50K，外壳应无变形、裂纹等损伤。②触指阻抗试验；汇流夹钳与铜排和公头接触点的接触电阻应小于30uΩ。③耐电压试验；汇流夹钳导体与外壳之间在常态条件下能承受8kV AC试验电压1min 50/HZ，漏电流不大于10mA，无击穿和飞弧现象。④绝缘试验；汇流夹钳任何导体与外壳之间的绝缘电阻应符合正常条件下≥10GΩ（测试电压：DC1kV±5V）⑤高温环境试验；汇流夹钳在温度为85±5℃的条件下，暴露2小时，试验结束后，在标准大气条件下恢复4小时，最后检测，外观应无气泡，裂纹，起层，变形等不良；耐电压应符合测试需求之规定，接触电阻不应超过30uΩ⑥盐雾试验；汇流夹钳按正常使用放置在盐雾试验箱内，在5%NaCl溶液盐雾的作用48h后，其端子无明显腐蚀现象，非金属材料无明显泛白、膨胀、起泡、皱裂及麻坑等缺陷，接触件的接触电阻应符合测试需求之规定值。⑦机械寿命试验；汇流夹钳在无电负荷情况下，经过1000次连接分离后（手动），其接触电阻应符合测试需求之规定值，其结构不应有影响正常使用的机械损伤。温升要求应符合相关规定值。

4、运行分析

该成果推广的直接效益为提高应急快速供电水平，有效解决现有电柜无快速接口或快速接口不匹配不能应急保供电等问题，提升供电可靠性，快速性，为快速保供电提供最佳技术解决方案。同时其有不可替代的社会效益，为用户不停电作业施工操作保驾护航。

参考文献

[1] 耿鹏,贾颜培,李荻薇,杨光.“君旅号”电动船直流母排系统选择性保护仿真与试验研究[J].船电技术.2022(01)

[2]张优.直流母排供配电技术在科考船上的应用分析[J].船舶.2017(S1)

[3]金辉.创力轮DP3闭合母排开环电网设计浅析[J].机电设备.2019(04)

[4]FPSO配电母排强度计算[J].冯木易.机械研究与应用.2014(03)

[7]钻井船电力系统方案研究[J].张睿,曹丹.船舶工程.2013(S2)