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母线(电力产品)

母线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]

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

户内、户外

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)。

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。

符合IEC364-5-54对接地系统的要求。

户内型:IP40;户外型:IP43、IP55。

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。

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(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。

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。

第一代:空气型

上世纪50年代中期起,以北京白纸坊机场电器厂为代表,将导电排用绝缘衬垫支撑在壳体内,靠空气介质绝缘。

第二代:密集型

上世纪80年代中期开始,以遵义长征电气控制设备厂为代表,将导电排用绝缘材料覆盖后再与两侧紧固在一起。 绝缘材料:

聚四氟乙烯带,工作温度200度,缺点高温分解时产生使人致死的毒气(八氟异丁烯和氟光气)

聚脂薄膜,存在可燃性,延伸率和抗撕性极差,材质脆、易裂,导致绝缘层产生裂缝,发生放电、短路。

聚氯乙烯热缩管,质量差别极大,部分厂家采用廉价产品,实测绝缘达不到B级。

辐照交联阻燃绕带(PER)不错的东西,工作温度150,防水性能好,有弹性,包缠比较紧密。

整体缺点:绝缘层可能受潮,(绝缘层间存在间隙)引发短路。

第三代:复合绝缘型

母线槽除了导电排本身具有绝缘层外,各相线之间还有一定的空气介质绝缘。在各种弯头采用硫化绝缘技术。直线段采用MT-7-3橡胶套管。

硫化绝缘技术:材料为CZ260快固绝缘粉末,采用四元交联固化,绝缘层与导电排间无间隙。其散热性能、防潮性能、绝缘可靠性能均优。

一个开关在两排并列的母线上都有隔离开关的,则这两排母线的连接开关,就是母联开关。比如东西母或南北母的连接开关。

双母线的时候,叫母联,单母线的时候,叫分段。

而母线(我们且称为单母分段),中间的连接开关就是 母线的分段开关。任何一条线路只能接到I段或II段母线上。

单母线分段

优点:母线分段后,对重要用户,可以从不同段供电。另外,当一段母线发生故障时,分段断路器能够自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电。

缺点:当母线故障时,该母线上的回路都要停电,而且扩建时需要向两个方向均衡扩建。

双母线接线

优点:供电可靠,调度灵活,扩建方便,便于设计。

缺点:增加了一组母线,每一回路增加一组母线隔离开关,增加了投资,操作复杂,占地面积增加。

是电力配电设备上的导电材料名称,材质扁铜(相当于电线),没有绝缘层,外面刷有表示相序的颜色油漆,主要用于室内变压器到配电柜再到电源总闸然后连接到各分闸。

在进行母线的有关操作时,江苏电网有如下规定:

1、向母线充电,应使用具有反映各种故障类型的速动保护的开关(母联、旁路或线路开关)进行。在母线充电前,应考虑若充电母线故障跳闸后,系统有否可能失稳,必要时可先降低有关线路的有功潮流。迫不得已需用闸刀向母线充电时,还必须先检查和确认母线绝缘正常。

2、用变压器向220kV、110kV母线充电时,变压器中性点必须接地。

3、向母线充电时,应注意防止出现铁磁谐振或因母线三相对地电容不平衡而产生的过电压。

4、进行倒母线操作时,应注意:

①母联开关应改非自动。

②母线保护不得停用并应做好相应调整。

③各组母线上电源与负荷分布的合理性。

④一次结线与压变二次负载是否对应。

⑤一次结线与保护二次交直流回路是否对应。

⑥双母线中停用一组母线,在倒母线后,应先拉开空出母线上压变次级开关,再拉开母联开关。(现场规程有要求者除外,但事先必须书面向省调办理备案手续。)

可以增加辐射能力,利于散热,着色后允许负荷电流提高12~15%。

母线故障的迹象是母线保护动作(如母差等)、开关跳闸及有故障引起的声、光、信号等。

当母线故障停电后,现场值班人员应立即对停电的母线进行外部检查,并把检查的结果迅速报告值班调度员,值班调度员按下述原则处理:

1、不允许对故障母线不经检查即行强送电,以防事故扩大。

2、找到故障点并能迅速隔离的,在隔离故障点后应迅速对停电母线恢复送电,有条件时应考虑用外来电源对停电母线送电,联路线要防止非同期合闸。

3、找到故障点但不能迅速隔离的,若系双母线中的一组母线故障时,应迅速对故障母线上的各元件检查,确认无故障后,冷倒至运行母线并恢复送电,联路线要防止非同期合闸。

4、经过检查找不到故障点时,应用外来电源对故障母线进行试送电。发电厂母线故障如电源允许,可对母线进行零起升压,一般不允许发电厂用本厂电源对故障母线试送电。

5、双母线中的一组母线故障,用发电机对故障母线进行零起升压时,或用外来电源对故障母线试送电时,或用外来电源对已隔离故障点的母线先受电时,均需注意母差保护的运行方式,必要时应停用母差保护。

6、3/2接线的母线发生故障,经检查找不到故障点或找到故障点并已隔离的,可以用本站电源试送电。试送开关必须完好,并有完备的继电保护,母差保护应有足够的灵敏度。

发电厂和多电源变电所母线失电后处理规定

发电厂、变电所母线失电是指母线本身无故障而失去电源,判别母线失电的依据是同时出现下列现象:

1、该母线的电压表指示消失。

2、该母线的各出线及变压器负荷消失(电流表、功率表指示为零)。

3、该母线所供厂用电或所用电失去。

发电厂母线失电后,应立即自行将可能来电的开关全部拉开。有条件时,利用本厂机组对母线零起升压,成功后将发电厂(或机组)恢复与系统同期并列,如果对停电母线进行试送,应尽可能用外来电源。

对多电源变电所母线失电,在确认母线失电原因不是本变电所母线故障引起时,为防止各电源突然来电引起非同期,现场值班人员应按下述要求自行处理:

1、单母线应保留一电源开关,其它所有开关(包括主变和馈线开关)全部拉开。

2、双母线应首先拉开母联开关,然后在每一组母线上只保留一个主电源开关,其它所有开关(包括主变和馈线开关)全部拉开。

3、如停电母线上的电源开关仅有一台开关可以并列操作的,则该开关一般不作为保留的主电源开关。

4、变电所母线失电后,保留的主电源开关按《电力系统调度规程》有关规定执行。


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