干偉

摘 要：在現(xiàn)代建筑電氣中，采用母線槽代替電纜輸送大電流方式，充分體現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用在大容量負(fù)荷的供配電系統(tǒng)中。作為電氣專業(yè)監(jiān)理人員，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理母線槽進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量問(wèn)題，確保建筑電氣工程安裝質(zhì)量和電氣防火安全至關(guān)重要。本文結(jié)合筆者多年實(shí)踐，通過(guò)對(duì)母線槽主要性能特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)的分析，提出對(duì)母線槽進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量的監(jiān)理控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：性能特點(diǎn)；技術(shù)參數(shù)；3C認(rèn)證；監(jiān)理要點(diǎn)

1 前言

在現(xiàn)代建筑電氣中，采用母線槽代替電纜輸送大電流方式，在施工安全、節(jié)約能源、使用壽命等方面充分體現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用在各種重要建筑的大容量負(fù)荷供配電系統(tǒng)中。作為電氣專業(yè)監(jiān)理人員，掌握低壓母線槽（下稱母線槽）的主要電氣性能特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)，對(duì)及時(shí)處理母線槽進(jìn)場(chǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，確保建筑電氣工程安裝質(zhì)量和電氣防火安全至關(guān)重要，提高供配電質(zhì)量，節(jié)能、節(jié)材、降低電能損耗和運(yùn)行成本意義重大。本文結(jié)合筆者多年實(shí)踐，通過(guò)對(duì)母線槽主要電氣性能特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)的分析，提出了對(duì)母線槽進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量的監(jiān)理控制要點(diǎn)：

2 母線槽的分類及主要性能

根據(jù)控制負(fù)荷類型和容量的不同，母線槽分別適用于交流電壓不高于1kV、頻率50Hz～60Hz、額定電流在2.5kA～8kA，直流電壓不高于1.5kV、額定電流在2kA～8kA的供配電系統(tǒng)，而電纜的載流能力是根本無(wú)法比擬的；

2.1 根據(jù)母線槽不同使用環(huán)境和用途，可按以下分類

（1）按結(jié)構(gòu)及導(dǎo)體絕緣材料分類：空氣型、密集型、澆注型；（2）按導(dǎo)體材質(zhì)分類：銅材、鋁材、銅包鋁材；（3）按外殼材料分類：鋼板、鋁板、鋁鎂合金型材；（4）按對(duì)母線槽有特殊性能要求分類：防火型、耐火型、防爆型；（5）按控制負(fù)荷類型分類：交流類、直流類、照明類。

2.2 常用非消防配電線路電纜與母線槽額定電流選擇比較

（1）一般在母線槽選擇時(shí)，以額定電流400A為界性價(jià)比較高：400A及以上的選用密集型、小于400A的選用空氣型為好； （2）在額定電流相同情況下選擇電纜與母線槽時(shí)相比較，額定電流400A及以上的密集型母線槽能節(jié)省銅材12%以上，減少渦流及集膚效應(yīng)影響和電能損耗15%以上，降低運(yùn)行成本。

2.3 常用的密集型普通母線槽、防火母線槽、耐火母線槽的區(qū)別

（1）普通母線槽采用無(wú)阻燃和防火功能材料制造，若其中一段母線槽發(fā)生短路著火，會(huì)燃燒到與其連接的其他母線槽而引起火災(zāi)事故，適用于能正常長(zhǎng)期滿負(fù)荷使用的非消防配電線路； （2）防火母線槽由母線導(dǎo)體纏繞的云母帶、外殼加防火隔層或涂防火涂料制成，具有較高的耐熱性，良好的電氣性能、電氣強(qiáng)度，當(dāng)溫度達(dá)到幾百度時(shí)，母線槽仍能繼續(xù)使用，適用于有易燃物堆放特殊場(chǎng)所的配電線路；（3）耐火母線槽是專供消防設(shè)備應(yīng)急電源配電使用的，其導(dǎo)體表面纏繞3層以上耐高溫云母絕緣帶，外殼與導(dǎo)體間采用耐高溫硅棉填充或采用耐高溫性能的礦物質(zhì)絕緣材料隔熱，當(dāng)溫度達(dá)到千度時(shí)可滿負(fù)荷運(yùn)行數(shù)小時(shí)，外殼表面噴涂耐高溫的耐火粉末，使火焰無(wú)法直接或間接燃燒導(dǎo)體、破壞絕緣，并確保在噴淋狀態(tài)下能正常工作，由于耐火母線槽制造工藝和耐火材料的原因，工作時(shí)熱能無(wú)法及時(shí)散發(fā)，內(nèi)部導(dǎo)體的極限溫升不應(yīng)大于105K，外殼及附件不應(yīng)大于55K，適用于不能長(zhǎng)期滿負(fù)荷使用的消防設(shè)備應(yīng)急線路。

以下主要以建筑電氣安裝工程中常見(jiàn)的密集型鋁鎂合金外殼銅導(dǎo)體母線槽為例，通過(guò)對(duì)母線槽主要技術(shù)參數(shù)的分析，提出了對(duì)母線槽進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)理控制的要點(diǎn)。

3 母線槽主要構(gòu)造特點(diǎn)

3.1 導(dǎo)體材料及性能

質(zhì)量合格的母線槽導(dǎo)體銅材材質(zhì)應(yīng)符合純度大于99.9%，導(dǎo)電率大于97%的要求，其電流密度大、電阻小、電壓降小、集膚效應(yīng)小，意味著能量損耗小，節(jié)約工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。

3.2 母線槽外殼及安全防護(hù)特點(diǎn)

（1）外殼構(gòu)造：質(zhì)量良好的母線槽外殼采用優(yōu)質(zhì)鋁鎂合金型材，厚度不低于4mm，表面經(jīng)陽(yáng)極氧化處理，耐腐蝕性能強(qiáng)，外殼帶散熱筋和燕尾槽、散熱性能好，采用先進(jìn)的無(wú)螺釘組裝技術(shù)、保護(hù)母線免受機(jī)械損傷，特別是優(yōu)質(zhì)鋁鎂合金型材外殼避免了鋼制外殼型大電流母線槽，因渦流損耗和集膚效應(yīng)大引起的附加熱效應(yīng)和溫升高等問(wèn)題；（2）整體保護(hù)技術(shù)：因母線槽鋁鎂合金外殼具有溫升低、損耗小、電抗低、接地電阻小的特點(diǎn)，將外殼與PE母線干線可靠連接作為整體保護(hù)導(dǎo)體，與三相母線及N母線形成TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，其泄漏電流可通過(guò)整體接地母線流入大地，保護(hù)方式比單獨(dú)設(shè)置PE母線好，適用于大容量負(fù)荷場(chǎng)所。

3.3 絕緣材料及性能

密集型母線槽銅導(dǎo)體采用整體包覆不低于3層高效絕緣聚脂薄膜，具有足夠的絕緣、阻燃性能，無(wú)煙、無(wú)鹵、無(wú)毒，防紫外線輻射，比一般的聚酯薄膜更具良好的耐潮濕、耐熱性能、化學(xué)惰性和機(jī)械強(qiáng)度，長(zhǎng)期使用能保持其柔韌性和電氣強(qiáng)度，不會(huì)老化。

3.4 母線槽的主要功能單元

（1）分接單元：從母線干線單元分接出電源的出線單元；（2）變?nèi)輪卧河糜谶B接同一系統(tǒng)中不同型號(hào)或不同額定電流的兩種單元的母線干線單元；（3）熱膨脹單元：允許由于母線系統(tǒng)的熱膨脹在母線干線通道軸向有一定移動(dòng)量的母線干線單元；（4）換相單元：用于改變相導(dǎo)體的相應(yīng)位置，以平衡電抗或改變相的排列位置的母線干線單元；（5）彎曲單元：導(dǎo)體和外殼設(shè)計(jì)成安裝時(shí)可以轉(zhuǎn)換方向的母線干線單元；（6）饋電單元：用于與其他設(shè)備連接的母線槽干線單元；

4 主要技術(shù)參數(shù)

4.1 防護(hù)等級(jí)

當(dāng)母線槽受到外部影響時(shí)，防止直接觸及母線槽內(nèi)帶電導(dǎo)體或固體異物、液體進(jìn)入母線槽內(nèi)，對(duì)電氣設(shè)備安全運(yùn)行造成的危險(xiǎn)，以下是常見(jiàn)的密集型母線槽應(yīng)達(dá)到的基本防護(hù)等級(jí)要求：（1）室內(nèi)普通場(chǎng)所，應(yīng)不低于IP40等級(jí)；（2）地下室、室內(nèi)水泵房，室外有頂棚并有防濺水要求的場(chǎng)所，應(yīng)不低于IP54等級(jí)；（3）室外無(wú)遮蓋、室內(nèi)設(shè)有消防噴淋的潮濕場(chǎng)所，應(yīng)不低于IP65等級(jí)。

4.2 短路耐受強(qiáng)度

是指在供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，母線槽能承受的短路電流強(qiáng)度，當(dāng)開關(guān)柜、插接箱或末端用電設(shè)備發(fā)生短路時(shí)，斷路器動(dòng)作起到保護(hù)系統(tǒng)安全的作用，而不會(huì)影響到母線槽的防護(hù)等級(jí)、電氣間隙和爬電距離要求的規(guī)定值，是確保母線槽在短路事故中仍然安全至關(guān)重要的技術(shù)參數(shù)，關(guān)系到整個(gè)配電工程系統(tǒng)與低壓成套開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4.3 極限溫升值

母線槽最關(guān)鍵的安全技術(shù)參數(shù)。除防火、耐火母線槽極限溫升值有相應(yīng)的特殊要求外，普通母線槽極限溫升值統(tǒng)一按照≤70K的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)考核。

5 安裝在不同環(huán)境和設(shè)計(jì)有特殊要求場(chǎng)合時(shí)的母線槽

（1）商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)館、停車場(chǎng)、隧道等大空間的照明配電線路應(yīng)選用照明母線槽；（2） 當(dāng)使用環(huán)境的海拔高度大于2千米時(shí)，應(yīng)選用通過(guò)高海拔試驗(yàn)的母線槽；（3） 用于圖書館、陳列室、檔案室以及重要易燃物堆放區(qū)的特殊場(chǎng)所，應(yīng)選用防火母線槽； （4）非消防配電線路安裝在電纜溝內(nèi)、埋地、浸水長(zhǎng)期使用的場(chǎng)所，應(yīng)選用澆注式母線槽； （5）存在有油、氣等易燃易爆物質(zhì)場(chǎng)所的配電線路，應(yīng)選用與爆炸危險(xiǎn)環(huán)境相適應(yīng)的防爆母線槽。

6 母線槽的極限溫升及保護(hù)系統(tǒng)

若母線槽溫升非正常升高，必然是因故超過(guò)額定電流，涉及到母線槽的渦流損耗、集膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)，接觸電阻大、截面積小等原因，會(huì)使母線槽的壽命縮短、電能損耗增加、電壓下降，同時(shí)也將造成周邊環(huán)境溫度升高，加速周邊電氣設(shè)備絕緣性能的老化和損壞，甚至引起電氣安全事故。

6.1 母線槽極限溫升高引起的后果

因母線槽導(dǎo)體銅材純度質(zhì)量不夠、雜質(zhì)多，額定電流導(dǎo)體截面積小于認(rèn)證報(bào)告上導(dǎo)體截面積，或?qū)嶋H負(fù)荷超過(guò)設(shè)計(jì)負(fù)荷較大，使工作電流超過(guò)母線槽額定電流；母線之間連接不牢固、接觸電阻大，使連接處非正常發(fā)熱；外殼結(jié)構(gòu)選擇不當(dāng)、散熱性能差等原因?qū)е履妇€槽電壓降增加、電能損耗加大，發(fā)熱異常升高，造成極限溫升超過(guò)70K，使周邊環(huán)境溫度也上升、絕緣材料加速老化、使用壽命縮短，降低了機(jī)械強(qiáng)度和安全系數(shù)，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生短路而引起火災(zāi)事故。

6.2 對(duì)保護(hù)導(dǎo)體的要求

母線槽干線保護(hù)導(dǎo)體PE應(yīng)與外殼有可靠的連接，其截面積應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定，各單元鋁鎂合金外殼之間應(yīng)有效跨接PE線，其截面積不應(yīng)小于干線保護(hù)導(dǎo)體的50%，并符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

7 對(duì)母線槽進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量的監(jiān)理控制要點(diǎn)

供配電系統(tǒng)的主干線母線槽制造質(zhì)量，關(guān)系到整個(gè)工程供配電質(zhì)量安全的可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能把對(duì)母線槽重要的安全技術(shù)參數(shù)要求明確寫在圖紙上，防止因技術(shù)參數(shù)不明確引起質(zhì)量問(wèn)題或供貨錯(cuò)誤，帶來(lái)的電氣安全隱患；通過(guò)上述分析，提出以下對(duì)進(jìn)場(chǎng)母線槽質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)控制措施要點(diǎn)。

7.1 對(duì)進(jìn)場(chǎng)母線槽實(shí)體質(zhì)量的檢查

（1）包裝完好、無(wú)損傷變形、外殼表面整潔、密封完整、配件齊全；（2）導(dǎo)體截面積與提供的3C試驗(yàn)報(bào)告中的截面積應(yīng)一致；（3）每單元母線槽外殼上的接地端子連接完好；（4）母線槽干線絕緣良好。

7.2 對(duì)進(jìn)場(chǎng)母線槽標(biāo)志、資料的檢查

名稱及型號(hào)、制造廠名或商標(biāo)、額定電壓、額定電流、額定頻率、防護(hù)等級(jí)、接地裝置、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)及名稱、警示語(yǔ)等主要標(biāo)志應(yīng)完整、清晰；凡是通過(guò)3C認(rèn)證的母線槽生產(chǎn)廠家，國(guó)家認(rèn)監(jiān)委及中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心網(wǎng)站均能查詢到相關(guān)信息；進(jìn)場(chǎng)的每個(gè)規(guī)格母線槽均應(yīng)提供3C強(qiáng)制認(rèn)證證書和試驗(yàn)報(bào)告，電氣監(jiān)理人員應(yīng)檢查3C認(rèn)證標(biāo)志、編號(hào)和型式試驗(yàn)報(bào)告，并與網(wǎng)上查詢內(nèi)容進(jìn)行對(duì)照，其試驗(yàn)報(bào)告的結(jié)果應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求，若監(jiān)理人員對(duì)母線槽的截流能力的溫升試驗(yàn)報(bào)告有異議時(shí)，可提出現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽樣，并送具備母線槽3C認(rèn)證檢測(cè)資質(zhì)的試驗(yàn)室做極限溫升驗(yàn)證試驗(yàn)，其額定電流時(shí)極限溫升應(yīng)符合≤70K的要求；對(duì)防火母線槽或耐火母線槽應(yīng)按照消防產(chǎn)品要求進(jìn)行耐火性能試驗(yàn)和3C認(rèn)證，進(jìn)場(chǎng)時(shí)重點(diǎn)檢查型式試驗(yàn)報(bào)告中耐火性能時(shí)間應(yīng)分別符合設(shè)計(jì)要求； 經(jīng)檢查如報(bào)告中的檢測(cè)項(xiàng)目符合標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求，對(duì)認(rèn)證的母線槽可以放心使用了。

7.3 對(duì)采購(gòu)單位建議

采購(gòu)單位在招標(biāo)采購(gòu)文件編制前應(yīng)對(duì)制造企業(yè)做深入考察，將考察到的有關(guān)企業(yè)嚴(yán)格按照環(huán)境及質(zhì)量保證體系生產(chǎn)和母線槽的主要技術(shù)參數(shù)等要求，寫入招標(biāo)文件和供貨合同中，避免因條文不完整引起的制造質(zhì)量問(wèn)題或供貨錯(cuò)誤糾紛；同時(shí)，制造企業(yè)應(yīng)具備完整的環(huán)境及質(zhì)量保證體系，配備素質(zhì)高、技術(shù)好、認(rèn)真負(fù)責(zé)的質(zhì)量管理人員和檢測(cè)設(shè)備，這是確保母線槽制造質(zhì)量的根本保證；

根據(jù)綜合考察結(jié)果，優(yōu)先選擇信譽(yù)好、技術(shù)先進(jìn)、服務(wù)佳的企業(yè)，特別是對(duì)母線槽絕緣處理潔凈環(huán)境的嚴(yán)格要求，必須引起考察人員的重視：防止生產(chǎn)過(guò)程在絕緣層中出現(xiàn)懸浮導(dǎo)電微粒和受潮灰塵，留下絕緣損壞或短路事故隱患，且此隱患在進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)是不能被檢查出來(lái)的。

8 結(jié)束語(yǔ)

本文是筆者在日常監(jiān)理實(shí)踐中，對(duì)母線槽進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)理控制要點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，從筆者的親身經(jīng)歷中體會(huì)到：電氣技術(shù)是知識(shí)更新快、綜合性強(qiáng)的專業(yè)，合格的電氣專業(yè)監(jiān)理人員，需要不斷地學(xué)習(xí)常見(jiàn)電氣工程材料、電氣設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)和性能標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把好進(jìn)場(chǎng)電氣工程材料、設(shè)備質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)，凡是在涉及電氣工程質(zhì)量安全監(jiān)控的關(guān)鍵問(wèn)題上應(yīng)堅(jiān)持質(zhì)量原則，提出監(jiān)理意見(jiàn)，是電氣監(jiān)理人員應(yīng)盡的職責(zé)，也是確保電氣工程質(zhì)量和電氣防火安全的根本保證。

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