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什么是管型母線?管型母線的設(shè)計(jì)和布局

更新時(shí)間:2023-08-02點(diǎn)擊次數(shù):1095

在配電中,管型母線是金屬條或金屬棒,通常放置在開關(guān)設(shè)備、面板和管型母線外部,用于局部大電流配電。它們還用于連接電氣開關(guān)站的高壓設(shè)備和電池組中的低壓

壓力設(shè)備。它們通常是非絕緣的,并且具有足夠的剛度,可以由絕緣柱在空氣中支撐。這些特征允許導(dǎo)體充分冷卻,并且可以在不同的點(diǎn)處接近,而無需創(chuàng)建新接頭。

設(shè)計(jì)和布局

管型母線的材料組成和橫截面尺寸決定了可安全輸送的大電流。管型母線的橫截面積可以小到10平方毫米(0.016平方英寸),但變電站可以使用50毫米(2.0英寸)的直徑

(20平方毫米(0.031平方英寸))或更大。鋁冶煉廠將有一條很大的管型母線,用于將數(shù)萬安培的電流輸送到電解槽,電解槽用熔融鹽生產(chǎn)鋁。

管型母線的形狀多種多樣,如扁條、實(shí)心條或棒材,通常為實(shí)心管或空心管,由銅、黃銅或鋁制成。由于表面積與橫截面積之比高,其中一些形狀允許更多熱量

有效地消散。趨膚效應(yīng)使50-60Hz交流母線的厚度超過8mm(0.31英寸),效率較低。因此,空心或扁平形狀在高電流應(yīng)用中很常見??招牟糠忠簿哂械刃У妮d流能量

力的實(shí)心桿的更高剛度允許戶外電氣開關(guān)中的母線支架之間的更大跨度。

管型母線應(yīng)足夠堅(jiān)固,以支撐其自身重量,以及機(jī)械振動(dòng)和可能的地震產(chǎn)生的力,以及戶外暴露累積的降水。此外,需要考慮歐姆加熱引起的溫度變化和環(huán)境

溫度變化引起的熱膨脹和大電流引起的磁力。為了解決這些問題,人們開發(fā)了柔性母線,通常是薄導(dǎo)體層的三明治。這些需要結(jié)構(gòu)框架或機(jī)柜進(jìn)行安裝。

配電板將電源劃分為一個(gè)位置的獨(dú)立電路。管型母線為帶保護(hù)蓋的長(zhǎng)母線。它們?cè)试S新電路沿著母線槽的路線分支,而不是在一個(gè)位置從主電源分支。

管型母線可支撐在絕緣體由絕緣體包圍。母線通過金屬接地外殼或超出正常范圍的高度防止意外接觸。電源的中性母線也可以絕緣,因?yàn)椴荒艽_保:

中性點(diǎn)和安全接地點(diǎn)之間的電位始終很重要。接地(安全接地)總線通常外露,并直接用螺栓固定在外殼的任何金屬底盤上。

管型母線可以用螺栓固定、夾緊或焊接在彼此和電氣設(shè)備上。通常,大電流母線之間的接頭具有精密加工的匹配表面,該表面鍍有銀以降低接觸電阻。在室外公共汽車中

在很高的電壓(超過300 kV)下,連接周圍的電暈放電成為射頻干擾和功率損耗的來源,因此使用了針對(duì)這些電壓設(shè)計(jì)的特殊連接附件。

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設(shè)計(jì)特點(diǎn):

單螺栓夾緊端子

母線槽設(shè)計(jì)采用了*的單螺栓夾端子,為母線槽單元連接元件,由于它的特殊構(gòu)造,可以防止安裝時(shí)的錯(cuò)誤操作,同時(shí)只要施緊一個(gè)螺栓,就能可靠地、迅速地將兩個(gè)母線槽單元連接起來。

高防護(hù)等級(jí)插孔

母線槽在插孔處設(shè)計(jì)了安全防護(hù)擋板,只有當(dāng)防護(hù)擋板拉開時(shí),插接箱才能插入,插孔平時(shí)不用時(shí)可將防護(hù)板拉閉并加鉛死,防止了在插口處灰塵和異物的進(jìn)入,從而提高了母線槽的防護(hù)性能,防止誤操作。使母線的安全性得到了很大的提高。

外殼(防護(hù)殼)級(jí)次敷

母線槽設(shè)計(jì)5個(gè)電流等級(jí),只采用了3個(gè)級(jí)次的外殼,這樣當(dāng)系繞按相鄰等級(jí)變換容量時(shí)母線槽無需更換外殼,如400A變630A時(shí),外殼尺寸相同,因此大大方便了安裝。


(1)載流量大,集膚效應(yīng)低、功率損失小絕緣銅管母線為空心導(dǎo)體,表面積大,導(dǎo)體表面電流密度分布均勻,集膚效應(yīng)系數(shù)低,相對(duì)于多片矩形導(dǎo)體,在相同的載流量下,高壓絕緣管型母線的交流電阻小,因而母線的功率損失小。

(2)散熱條件好、溫升低

高壓絕緣管型母線為空心導(dǎo)體,母線內(nèi)徑風(fēng)道能自然絕緣銅管母線在新建工程中的應(yīng)用形成熱空氣對(duì)流,因而散熱條件較好。

母線槽配件有很多種,主要有:母線接頭器、母線連接器、母線銅插腳、插接箱,絕緣隔板、絕緣隔塊、絕緣螺栓、母線槽配件緊固件、碗墊、四方螺母、雙頭螺桿、PVC熱縮套管等。

特點(diǎn)

過載流量大

  管型母線的主體為空心銅管或鋁合金管,表面積大,相對(duì)常規(guī)矩形母線,其導(dǎo)體表面電流密度分布均勻,額定電流可達(dá)12000A。
絕緣性能好
  管型母線采用密封屏蔽絕緣方式,外殼接地電位為零,母線表面電場(chǎng)分布均勻,電氣絕緣性能強(qiáng)??梢灾苯油ㄟ^電纜溝和電纜夾層。
機(jī)械強(qiáng)度高
  管型母線主體允許應(yīng)力為矩形母線的4倍,可承受的短路電流大,機(jī)械強(qiáng)度高,使得母線支撐跨距可達(dá)8米。
散熱好、溫升低
  管型母線為空心導(dǎo)體,母線兩端開有通風(fēng)孔,內(nèi)徑風(fēng)道能自然形成熱空氣對(duì)流,散熱條件好相比常規(guī)母線要好。
損耗低
  管型母線的外形決定了其表面集膚效應(yīng)系數(shù)低,Kf≦1,交流電阻小,因而母線的功率損失小。交聯(lián)屏蔽絕緣母線的絕緣層的介質(zhì)損耗低于0.01%。
絕緣材料耐熱系數(shù)高
 交聯(lián)屏蔽絕緣管型母線的主絕緣材料為聚四氟乙烯,有優(yōu)良的電氣性能和化學(xué)穩(wěn)定性,可在-200℃~+200℃中正常工作,介質(zhì)損耗小、阻燃、耐老化、配合其他絕緣材料,產(chǎn)品的使用壽命≧30年。
抗電氣震動(dòng)能力強(qiáng)
動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果表面,電壓10kV、額定電流4000A的銅質(zhì)管母,可承受63kA(4s)短路電流沖擊。其可以直接將母線固定   在鋼構(gòu)架上或混凝土支架上,取消穿墻套管和支柱絕緣子,具有較強(qiáng)的抗震動(dòng)能力。
不受環(huán)境干擾,可靠性高
  管型母線的每相是封閉屏蔽絕緣,內(nèi)部無凝露產(chǎn)生,且消除了外界潮氣,灰塵以及外物所引起的接地和相間短路故障,運(yùn)行具有高度的可靠性。

母線架構(gòu)簡(jiǎn)明、布置清晰、安裝方便、維護(hù)工作量少。

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