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母线

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中文名称;母线

外文名称;busbar

功能;汇集、分配和传送电能

类别;连接导体

母线(英语:busbar ),是指多个设备以并列分支的形式接在其上的一条共用的通路。在计算机系统里,是指多台计算机并列接在其上的一条共享的高速通路,可以供这些计算机之间任意传输数据,但在同一时刻内,只能有一个设备发送数据。[1]

发展历程

随着现代化工程设施和装备的涌现,各行各业的用电量迅增,尤其是众多的高层建筑和大型厂房车间的出现,作为输电导线的传统电缆在大电流输送系统中已不能满足要求,多路电缆的并联使用给现场安装施工连接带来了诸多不便。插接式母线槽作为一种新型配电导线应运而生,与传统的电缆相比,在大电流输送时充分体现出它的优越性,同时由于采用了新技术、新工艺,大大降低了母线槽两端部连接处及分线口插接处的接触电阻和温升,并在母线槽中使用了高质量的绝缘材料,从而提高了母线槽的安全可靠性,使整个系统更加完善。

母线槽是由金属板(钢板或铝板)为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的系统。它可制成标准长度的段节,并且每隔一段距离设有插接分线盒,也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线,为馈电和安装检修带来了极大的方便。

按绝缘方式母线槽的发展已经经历了空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度复合绝缘插接母线槽三代产品。母线槽可按L+N+PE、L1+L2+L3、L1+L2+L3+N,L1+L2+L3+N+PE系统设置电源导体和保护导体,满足用电负荷的需要。

技术特征

插接式母线槽为交流三相四线或五线制,适用于频率50~60Hz、额定电流100A~6300A、额定电压至690V以 下的供配电使用,特别适用于工业厂房、矿山等的低压配电系统和高层商住大楼、酒店、医院等的供电系统。

常见类型

在电力系统中,母线将配电装置中的各个载流分支回路连接在一起,起着汇集、分配和传送电能的作用。母线按外型和结构,大致分为以下三类:

硬母线:包括矩形母线、圆形母线、管形母线等。

软母线:包括铝绞线、铜绞线、钢芯铝绞线、扩径空心导线等。

封闭母线:包括共箱母线、分相母线等。

母线采用铜排或者铝排,其电流密度大,电阻小,集肤效应小,无须降容使用。电压降小也就意味着能量损耗小,最终节约用户的投资。而对于电缆来讲,由于电缆芯是多股细铜线,其根面积较同电流等级的母线要大。并且其 “集肤效应”严重,减少了电流额定值,增加了电压降,容易发热。线路的能量损失大,容易老化。

安全性

母线槽的金属封闭外壳能够保护母线免受机械损伤或动物伤害,在配电系统中采用插入单元的安装很安全,外壳可以作为整体接地,接地非常的可靠,而电缆的PVC外壳易受机械和动物损伤,安装电缆时必须先切断电源,如果有错误发生会很危险,特别是电缆要进行现场接地工作,接地的不可靠导致危险性增加。

安装方面

母线由许多段组成,每一段长度既短且轻。因此,安装时只需要少数几人就能迅速完成。母线有许多标准的零件及库存,可以快速出货节约现场工作时间。其紧密的“三明治”结构能够减少电气空间,从而腾出更多的空间作为商业用途,如出租或作为公共场所。对于安装电缆来讲,则是一项困难的工作。因为,单根电缆往往很重,安装工作需要很多人的协作,花较多时间才能完成。另外,受制于电缆的弯曲半径,需要更多的安装空间。

线路优化

通过使用母线槽,我们可以合并某些分支回路,并用插接箱将之转化为一条大的母线槽。它可简化电气系统,得到较多股线低的电流值。因此节约了工程的造价,并且易于维护。对于传统的电缆线路,电缆会使得电气系统极其复杂,庞大,难于维护,这样,就浪费了工程费用和安装空间。

可扩展性

对于母线来讲,系统扩展可通过增加或改变若干段来完成,重新利用率高。而大多数情况下,电缆不能重新利用,因为长度和路线是不同的,如果要扩展系统,我们要购买新的电缆取代旧的电缆。

插接式开关箱

插接式开关箱可以与空气型母线槽配用。安装时无需再加其它配件。插接件是最为重要的部件,它是由铜合金冲压制成,经过热处理加以增强弹性,并且表面镀锡处理,即使插接200次以上,仍能保持稳定的接触能力。箱体设置了接地点以保证获得可靠的接地,箱内设置了开关电路,采用塑壳断路器能对所分接线路的容量作过载和短路保护。

环境温度

上限:+40℃

下限:-25℃

海拔:2000m以下

湿度:相对湿度在最高温度为+40℃时不超过50%;温度较低时允许有较高的相对湿度

凝露条件:有

地震基本烈度:6度设防

安装地点

户内、户外

绝缘电阻

每一段封闭母线单元绝缘电阻值应大于或等于100MΩ 2500V兆欧表)。

介电强度

每一段封闭母线出厂前均经受1分钟工频干试耐压试验。

工频耐压及雷电冲击耐压数值,符合国家标准

接地系统

符合IEC364-5-54对接地系统的要求。

防护等级

户内型:IP40;户外型:IP43、IP55。

负载性能

在额定电流下,外壳的温升符合GB763-90《交流高压电器长期工作时的发热》标准要求。

短路性能

动热稳定试验符合GB2706-89《交流高压电器动热稳定试验方法》标准要求。

母线槽

母线槽(简称母线槽)是由金属板(钢板或铝板)为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。它可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线,也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。在高层建筑的供电系统中,动力和照明线路往往分开设置,母线槽作为供电主干线在电气竖井内沿墙垂直安装一趟或多趟。

母线槽执行的国家标准为:GB7251.2-1997《低压成套开关设备和控制设备·第2 部分:对母线干线系统(母线槽)的特殊要求》(该项标准等同采用IEC60439-2标准)。执行的行业标准为:JB8511-1996《空气绝缘母线干线系统》(空气绝缘母线槽)、JB/T9662-1999《密集绝缘母线干线系统》(密集绝缘母线槽),这两项标准是根据国家对电气产品安全性能的要求,在国家标准的基础上增加了具体条款内容及要求,为母线槽产品的安全性及可靠性提供了保证依据。

母线干线系统(母线槽)已列入IEC国际标准之中,世界先进国家都有相应标准,如:美国UL标准、加拿大CSA标准、英国BS标准、日本JIS标准等,这些标准对于规范母线槽产品设计和测试依据都起到重要作用。

分类

按用途一趟母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽(分带插孔和不带插孔两种)、L型垂直(水平)弯通母线、Z型垂直(水平)偏置母线、T型垂直(水平)三通母线、X型垂直(水平)四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽三种。

空气式插接母线槽(BMC)。由于母线之间接头用铜片软接过渡,在南方天气潮湿,接头之间容易产生氧化,形成接头与母线接触不良,使触头容易发热,故在南方极少使用。并且接头之间体积过大,水平母线段尺寸不一致,外形不够美观。

密集绝缘插接母线槽(CMC)。其防潮、散热效果较差。在防潮方面,母线在施工时,容易受潮及渗水,造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳,由于线与线之间紧凑排列安装,L2、L3相热能散发缓慢,形成母线槽温升偏高。密集绝缘插接母线槽受外壳板材限制,只能生产不大于3m的水平段。由于母线相间气隙小,母线通过大电流时,产生强大的电动力,使磁振荡频率形成叠加状态,造成过大的噪声。

高强度封闭式母线槽(CFW)。其工艺制造不受板材限制,外壳做成瓦沟形式,使母线机械强度增加,母线水平段可生产至13m长。由于外壳做成瓦沟形式,坑沟位置有意将母线分隔固定,母线之间有18mm的间距,线间通风良好,使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高,比较适应南方气候;由于线间有一定的空隙,使导线的温升下降,这样就提高了过载能力,并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比密集型母线槽大得多,因此在同规格比较时,它的导电排截面必须比密集绝缘插接母线槽大。

插接式母线槽属树干式系统,具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便、能耗小、动热稳定性好等优点,在高层建筑中得到广泛应用。

参考来源

强华ABB母线

参考资料

  1. 电力系统中母线是什么意思 ,360问答 , 2013年9月3日