摘 要:母線是作為高、低壓成套電器一次設(shè)備間相互聯(lián)接的重要元件，其設(shè)計的合理性與否，直接關(guān)系到系統(tǒng)能否安全運行。文中概述了高、低壓成套開關(guān)電器設(shè)計中遇到的各類設(shè)計問題，對戶內(nèi)高、低壓成套開關(guān)柜母線的設(shè)計進行歸納和總結(jié)。

關(guān)鍵詞:高低壓開關(guān)柜 母線結(jié)構(gòu) 設(shè)計 接地

中圖分類號:TM 59文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0025-01

1 前言

母線是指在成套開關(guān)柜中用來作為連接柜間以及柜內(nèi)各電器設(shè)備進行匯集、分配和傳送電能的導(dǎo)體。在發(fā)生短路故障時要承受短路電流造成的發(fā)熱和電動力作用，是作為高、低壓成套電器中重要的一次元件。

2 母線的類型、布置及其載流量影響因素

2.1 母線類型

開關(guān)柜用母線按其橫截面分為:矩形、圓形(或雙D形)和槽形母線3種。

當母線的橫截面積相同時，矩形母線的周長要比園形母線大，其散熱效果好，冷卻條件好。而且，在一定允許溫度條件下，矩形母線所通過的電流要比圓形母線大，圓形母線的集膚效應(yīng)較強，而矩形母線比較均勻。因此成套開關(guān)柜內(nèi)一般都采用矩形母線。

2.2 柜內(nèi)母線的布置

(1)按垂直或水平“一”字形:如GG1A-12F、GBC-40.5中的柜頂主母線布置結(jié)構(gòu)。

(2)按“品”字形:如KYN28A-12，KYN10-40.5中的主母線布置結(jié)構(gòu)。

2.3 載流量受影響的因素

(1)布置方式:豎放和橫放，豎放的動穩(wěn)定電流值要比橫放時大。

(2)環(huán)境溫度。(表2)

由(表2)說明:母線經(jīng)過鍍銀或鍍錫處理后其耐高溫性能有所提高。

(3)母線的材質(zhì):銅;鋁;鋼。其中銅的導(dǎo)電率最高，相同截面積時它的載流量最大;而鋼最小，常用于PT回路或避雷器回路中。

(4)母線的根數(shù):多根母線并列布置使用時，其散熱條件比單根要差得多。

例如:TMY-100X10的電流試驗值:40℃溫度條件下，單根豎放載流量是1870A/1(作基準);雙根布置時，載流量是2970A/1.59;叁根布置時，載流量是3750A/2;四根布置時，載流量是4350A/2.33。

(5)散熱條件:開啟式開關(guān)柜要比封閉式開關(guān)柜中使用的母線載流量要大，帶空調(diào)的變電所要比沒有帶空調(diào)的要好。

3 母線的絕緣

3.1 絕緣母線作用

(1)防止由于受小動物接觸而引起的相間或相對地的短路故障;

(2)防止污閃或凝露閃的發(fā)生;

(3)防止人身傷亡事故;

(4)防止鹽霧及有害化學(xué)氣體對母線的直接腐蝕。

3.2 母線絕緣方式

(1)熱縮護套:可以提高母線間的絕緣水平，但護套有絕緣老化的問題，同時母線的散熱條件也會變差，也增加了生產(chǎn)成本;

(2)冷縮護套:操作簡單，無需加熱。但成本高，也有絕緣老化和母線散熱條件變差的問題。

4 母線設(shè)計

4.1 相序設(shè)計

(1)主變架空進、出線柜方案中的母線相序要在技術(shù)要求中明確，要考慮到母線是否需要換相;

(2)當聯(lián)絡(luò)母線空間較小時，也可能會出現(xiàn)相序的調(diào)整;

(3)相鄰的兩臺高壓開關(guān)柜用于控制一臺高壓電機正、反轉(zhuǎn)時，柜中出線聯(lián)絡(luò)側(cè)母線相序要作調(diào)整;

(4)在架設(shè)對列母線橋的兩臺開關(guān)柜中，有一臺柜中的主母線需要調(diào)整相序;

(5)設(shè)計出口項目時，要注意出口國的母線相序的執(zhí)行標準。如印度國高壓三相母線(A、B、C)的顏色標準分別為紅色、黃色和藍色;

(6)柜頂三相電壓小母線的位置布置，也要按國標要求按“遠A、中B、近C”設(shè)計。

4.2 母線的搭接設(shè)計

(1)母線橋中的母線跨度固定位置尺寸設(shè)計要符合國標的要求:一般按每800mm長上要設(shè)計一個固定點;

(2)在改造工程中要考慮到新、舊柜體主母線到現(xiàn)場拼接的工作量，同時還要確定舊柜體主母線的規(guī)格;當新舊柜體中的主母線由于柜體結(jié)構(gòu)的原因而無法直接拼接時，也可以考慮采用母線過渡柜或母線橋的辦法實現(xiàn)母線的對接;

(3)特別注意旁路母線橋和雙母線柜中的母線橋的搭接結(jié)構(gòu)、布置設(shè)計的合理性;

(4)注意低壓架空進、出線母線橋的搭接方式(如:上進出、后進出、側(cè)進出三種類型)的設(shè)計;

(5)對于低壓電流互感器(如:LMZ1-0.66)內(nèi)徑規(guī)格，有時不能穿過規(guī)定的引下母線(如:TMY100X10)，在技術(shù)要求中加注所穿過母線規(guī)格，特別是在進線柜、母聯(lián)柜和電容器柜方案中多見;

(6)在設(shè)計主回路母線時要注意:三相主母線(穿墻式隔離開關(guān))在穿過柜體隔板時要考慮到電流通過時的渦流感應(yīng)，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取隔斷磁路的措施:在鋼板上加缺口、用不銹鋼板、用SMC絕緣板;

(7)對于低壓抽屜柜，當柜寬為800mm時，設(shè)計母線出線位置時，注意要留出接一次出線電纜的空間，在審核一次系統(tǒng)圖或在技術(shù)交底時要注意各出線回路主電纜的規(guī)格;

(8)柜內(nèi)主、支母線都為銅母線而穿墻套管中的導(dǎo)體為鋁時，則應(yīng)明確:“母線塔接處要搪錫處理”;

(9)手車柜觸頭盒設(shè)計時(特別是在大電流柜設(shè)計)要注意:柜中的引下母線規(guī)格要與觸頭盒規(guī)格相匹配，靜觸頭的高度也要與引下母線規(guī)格相匹配。

5 結(jié)論

母線在開關(guān)柜中發(fā)生故障機會較少，但是，一旦發(fā)生了母線故障，如:由于絕緣事故而引發(fā)的各種相間短路和單相接地短路，后果非常嚴重，將會造成大面積的停電以及破壞供電系統(tǒng)的的穩(wěn)定性，母線的故障是電氣設(shè)備中最嚴重的故障之一。母線設(shè)計的合理性與否將直接關(guān)系到整個主回路供電系統(tǒng)運行的可靠性的高低，在成套開關(guān)柜產(chǎn)品設(shè)計過程中要引起足夠的重視。

參考文獻

[1] 中國計劃出版社編.電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范合編.北京:中國計劃出版社，1999.

[2] 中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化中心編.供電企業(yè)技術(shù)標準匯編，第五卷，安裝與驗收標準.北京:中國電力出版社，2002.