【分享】母線槽選用方法詳解

隨著現(xiàn)代化工程設(shè)施和裝備的涌現(xiàn)，各行各業(yè)的用電量迅增，尤其是眾多的高層建筑和大型廠房車間的出現(xiàn)，作為輸電導(dǎo)線的傳統(tǒng)電纜在大電流輸送系統(tǒng)中已不能滿足要求，多路電纜的并聯(lián)使用給現(xiàn)場安裝施工連接帶來了諸多不便。插接式母線槽作為一種新型配電導(dǎo)線應(yīng)運(yùn)而生，在大電流輸送時(shí)充分體現(xiàn)出它的優(yōu)越性，同時(shí)由于采用了新技術(shù)、新工藝，大大降低的母線槽兩端部連接處及分線口插接處的接觸電阻和溫升，并在母線槽中使用了高質(zhì)量的絕緣材料，從而提高了母線槽的安全可靠性，使整個(gè)系統(tǒng)更加完善。

1.選擇正規(guī)企業(yè)的合格產(chǎn)品：

母線槽應(yīng)選用具有3C強(qiáng)制認(rèn)證標(biāo)記的產(chǎn)品，并有型式試驗(yàn)報(bào)告。我國生產(chǎn)母線槽的廠家眾多魚龍混雜，制作方式多為手工制作，主要集中在江浙，江蘇揚(yáng)中就是著名的母線槽橋架之鄉(xiāng)。采購時(shí)應(yīng)對(duì)廠家的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)力量、工人素質(zhì)及生產(chǎn)環(huán)境做深入考察，特別是生產(chǎn)環(huán)境。因?yàn)榻^緣處理若在不潔凈的空間中進(jìn)行，絕緣層中多少會(huì)存在一些導(dǎo)電微粒，運(yùn)行初期尚無關(guān)系，但時(shí)間一長就會(huì)造成絕緣損壞。

2.關(guān)注母線槽的導(dǎo)體材質(zhì)：

目前主要為銅排及鋁排、銅鋁復(fù)合三種，價(jià)格差別較大。除了應(yīng)該關(guān)注其純度，還應(yīng)注意材料彎折后的機(jī)械性能。這里著重講一下銅鋁復(fù)合，銅鋁復(fù)合界面強(qiáng)度直接影響其加工性能和使用可靠性，是銅鋁復(fù)合母線最關(guān)鍵的性能參數(shù)。在進(jìn)行90°折彎時(shí)不起泡，不出現(xiàn)明顯的桔子皮，沖孔、剪切時(shí)不出現(xiàn)銅鋁分層，才能在電氣設(shè)備中使用，達(dá)到了界面結(jié)合強(qiáng)度的很低要求。制造工藝不同，其界面結(jié)合強(qiáng)度不同，用機(jī)械壓力將銅、鋁壓接復(fù)合，只能激活界面原子形成原子鍵結(jié)合，在經(jīng)過熱處理擴(kuò)散，使點(diǎn)結(jié)合變?yōu)槊娼Y(jié)合，但其擴(kuò)散深度微薄，界面結(jié)合強(qiáng)度并不高。在特定的工藝條件下加工，使銅鋁熔合，才能形成界面結(jié)合均勻，并有一定厚度的復(fù)合層，達(dá)到較高的界面結(jié)合強(qiáng)度。經(jīng)過大量試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)有限元分析，當(dāng)銅層截面占總截面20%時(shí)，具有很佳性價(jià)比，20%比15%由于趨膚效應(yīng)的作用，導(dǎo)電率要高很多，且硬度增強(qiáng)，壽命增長，銅層截面所占比例與銅鋁復(fù)合母線的比重是一個(gè)確定的關(guān)系，當(dāng)銅層截面占整個(gè)截面的10%、15%、20%時(shí)，其比重分別為3.32、3.63、3.94（g/㎝3）。檢測(cè)銅層截面最簡單的辦法是：找一塊樣品，稱一下重量，計(jì)算樣品體積，算出比重。

3.選擇母線槽經(jīng)濟(jì)截面：

通常應(yīng)按最大長期工作電流選擇母線截面。并按通過最大短路電流條件下，校驗(yàn)?zāi)妇€槽的短時(shí)熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。由于導(dǎo)體存在電阻和多導(dǎo)體接近時(shí)交流電流趨表效應(yīng)等因素影響，母線槽通過電流時(shí)會(huì)引起發(fā)熱。銅、鋁母線槽長期工作時(shí)的發(fā)熱允許溫度均為70℃，但當(dāng)其接觸面具有錫的可靠覆蓋時(shí)（如超聲波搪錫等），則允許溫度提高到85℃，受此持續(xù)發(fā)熱允許溫度的限制，不同材料、截面的母線槽給出了相應(yīng)的長期允許電流值，選擇母線槽截面時(shí)，應(yīng)使母線槽實(shí)際的最大長期工作電流小于所選截面母線槽的長期允許電流值。在年均負(fù)荷較大、母線槽較長的情況下（如屋外配電裝置母線槽），通常按經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇母線槽。經(jīng)濟(jì)電流密度是綜合考慮母線槽損耗、母線槽和附屬設(shè)備的年維修費(fèi)與折舊費(fèi)為很低情況下，此時(shí)母線槽單位截面積流過的電流。用經(jīng)濟(jì)電流密度除以不計(jì)入過負(fù)荷的長期工作電流即得母線槽截面。由經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇的母線槽截面，一般比按最大長期工作電流選擇的母線槽截面要大些。

4.關(guān)注母線槽的極限溫升值：

什么是母線槽的極限溫升值？母線槽的極限溫升值是指，母線槽通過額定電流滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)定下來的很高溫度減去環(huán)境溫度得到的溫升值，通常用K來表示。母線設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)做溫升極限實(shí)驗(yàn)，溫升限制著母線的載流能力，溫升高會(huì)使得母線的壽命減短、電能損耗提高、電壓下降，同時(shí)也影響周圍環(huán)境溫度，加速周圍設(shè)備絕緣材料的老化，甚至引起安全事故。在我國火災(zāi)事故中，屬電氣引起的火災(zāi)事故超出整個(gè)火災(zāi)事故的60%。而由電氣引起火災(zāi)事故的肇事者包括：電纜、電線、高低壓成套設(shè)備、變壓器、母線槽、電器元件等，大部分是由于長期溫升高發(fā)熱，導(dǎo)致絕緣材料老化發(fā)生短路而引起的火災(zāi)事故。極限溫升值可以說是母線槽最關(guān)鍵的安全技術(shù)參數(shù)，也是體現(xiàn)母線槽整體性能的一個(gè)重要指標(biāo)。用戶從母線槽的溫升還可以了解到以下幾個(gè)問題：①銅排的純度：含銅量直接與導(dǎo)體的電阻率相關(guān)，同樣的導(dǎo)體規(guī)格電阻率越大，溫升自然偏高。②導(dǎo)體的截面積：同樣的結(jié)構(gòu)和技術(shù)、同樣含銅量的導(dǎo)體截面積小，溫升自然偏高。③母線槽的散熱性能：絕緣材料及外殼結(jié)構(gòu)散熱不好，溫升自然偏高。④連接頭結(jié)構(gòu)的好壞：連接頭接觸不好，溫升也會(huì)偏高。

5.根據(jù)電流容量選擇母線槽：

根據(jù)設(shè)計(jì)電流容量，選擇對(duì)應(yīng)母線產(chǎn)品，可以避免浪費(fèi)，降低費(fèi)用。

6.根據(jù)使用環(huán)境、安裝方式選擇母線槽：

①選用母線槽時(shí)應(yīng)綜合考慮使用環(huán)境，母線槽的外殼防護(hù)等級(jí)選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：1.室內(nèi)專用潔凈場所，采用IP30及以上等級(jí)。2.室內(nèi)普通場所，采用不低于IP40等級(jí)。3.室內(nèi)有防濺水要求的場所，采用不低于IP54等級(jí)。4.室內(nèi)潮濕場所或有防噴水要求的場所，采用IP65及以上等級(jí)。5.有防腐要求的場所或室外，采用IP68等級(jí)的全封閉樹脂澆注母線槽。②根據(jù)安裝方式的不同，選擇母線槽時(shí)也應(yīng)注意：母線槽水平安裝，且支架能根據(jù)需要設(shè)置時(shí)，宜采用長度為3m左右的母線槽。當(dāng)支架間距為6m及以上時(shí)，應(yīng)選用超長型母線槽。當(dāng)母線槽在不同形狀的建筑中沿平面安裝時(shí)，宜選用外殼為矩形的母線槽。當(dāng)沿圓弧面安裝時(shí)，宜選用樹脂澆注母線槽或圓筒形母線槽。當(dāng)母線槽垂直安裝時(shí)，宜選用密集絕緣或樹脂澆注母線槽，且絕緣材料應(yīng)采用適用于長期工作溫度不低于130℃的材料。為避免煙囪效應(yīng)，當(dāng)選用空氣絕緣母線槽時(shí)，母線槽殼體內(nèi)每單元間應(yīng)設(shè)置阻火隔斷。③當(dāng)用于應(yīng)急電源時(shí)，應(yīng)選用耐火且防水的母線槽。

7.關(guān)注母線槽的安裝支架：

母線槽系統(tǒng)較電纜相比有著使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，一般可達(dá)30-50年。要使母線槽壽命盡可能延長，母線的安裝支架也是必須考慮的一部分。母線槽在水平面安裝時(shí)一般采用吊裝支架或龍門支架，在豎井中一般采用彈簧支架和角鐵支架相結(jié)合的安裝方式。購買一些大容量母線時(shí)應(yīng)認(rèn)真考察支架吊臂和橫梁材質(zhì)、彈簧和荷重等。有些不良廠商選用較低號(hào)數(shù)的角鐵作為支架材料，后果是母線槽在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)下垂移位，如不及時(shí)維修甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故。

（來源：電力知識(shí)學(xué)習(xí)與探討，版權(quán)歸原作者）