1〓戶內(nèi)高、低壓成套開關(guān)柜母線設(shè)計(jì)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)各電氣設(shè)備進(jìn)行匯集、分配和傳送電能的導(dǎo)體。在發(fā)生短路故障時(shí)要承受短路電流造成的發(fā)熱和電動(dòng)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、顏色、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(dāng)母線的橫截面積相同時(shí)，矩形母線的周長(zhǎng)要比園形母線大，其散熱效果好，冷卻條件好.而且，在一定允許加熱溫度下，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(qiáng)，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〓開關(guān)柜用母線的顏色和位置
　?。?）開關(guān)柜母線相序位置與國標(biāo)顏色對(duì)照如表1所示。
　?。?）柜體接地母線：黃綠色相間；
　　2.3〓柜內(nèi)母線的布置
　?。?）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)。
　?。?）按“品”字形：如KYN28A-12，KYN10-40.5中的主母線布置結(jié)構(gòu)。
　　2.4〓載流量受影響的因素
　　（1）布置方式： 豎放和橫放， 豎放的動(dòng)穩(wěn)定電流值要比橫放時(shí)大。
　?。?）環(huán)境溫度。（表2為裸母線承受的*高溫度值。）
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　　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。
　?。?）母線的材質(zhì)：銅；鋁；鋼其中銅的導(dǎo)電率*高，相同截面積時(shí)它的載流量*大；而鋼*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(shí)，其散熱條件比單根要差得多。
　　例如：LMY100X10的電流試驗(yàn)值：?jiǎn)胃d流量是1728A/1(作基準(zhǔn))；雙根布置時(shí)，載流量是2558A/1.48； 叁根布置時(shí)，載流量是3181A/1.84；四根布置時(shí)，載流量是3622A/2.09。
　?。?）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
　?。?）防止由于受小動(dòng)物接觸而引起的相間或相對(duì)地的短路故障；
　　（2）防止污閃或凝露閃的發(fā)生；
　?。?）防止人身傷亡事故；
　?。?）防止鹽霧及有害化學(xué)氣體對(duì)母線的直接腐蝕；
　　3.2〓母線絕緣方式
　?。?）熱縮護(hù)套：可以提高母線間的絕緣水平，但護(hù)套有絕緣老化的問題，同時(shí)母線的散熱條件也會(huì)變差，也增加了生產(chǎn)成本；
　?。?）冷縮護(hù)套：操作簡(jiǎn)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；
　　（3）硫化噴涂：生產(chǎn)工藝過程較為復(fù)雜，當(dāng)出現(xiàn)碰傷后無法補(bǔ)救，母線的連接處不能作噴涂處理；
　?。?）SF6氣體絕緣：在密封的主母線室和斷路器室中充以0.04MPa的SF6氣體，可以提高母線間的絕緣性能；主母線在全壽命周期內(nèi)不用檢修和維護(hù)，也不受外界環(huán)境的影響，**可靠性高.但生產(chǎn)工藝過程較復(fù)雜，是目前柜式C-GIS充氣柜主要的絕緣方式。
　　（5）加裝隔板：當(dāng)相間或相對(duì)地間凈距達(dá)不到**距離時(shí)，可在相間或與地間加裝絕緣隔板.按國標(biāo)要求SMC絕緣隔板時(shí)與帶電體的*小距離要**：10kV開關(guān)柜≮30mm；
　　4〓母線的規(guī)格、聯(lián)接及要求
　　4.1〓戶內(nèi)高、低壓成套開關(guān)柜母線設(shè)計(jì)母線規(guī)格
　　標(biāo)準(zhǔn)書寫格式為：根數(shù)+母線類型代號(hào)+窄邊×寬邊（如：2-TMY 10×100)；經(jīng)軟化熱處理的銅母線用“TMR”表示，硬銅母線用“TMY”表示。
　　4.2〓聯(lián)接方式
　?。?）通過螺栓直接連接或通過過渡片（如：銅鋁接頭）間接聯(lián)接；
　?。?）采用軟連接（“溫度補(bǔ)償器”）；
　　（3）壓接式連接。
　　4.3〓聯(lián)接要求
　　母線接觸面間的接觸電阻要符合國標(biāo)的要求，而且要穩(wěn)定。因此在制作母線時(shí)要求母線的接觸表面要經(jīng)過壓花、踏平、鍍銀或搪錫等表面處理.當(dāng)母線用金具固定時(shí)，要求金具材料本身而且不能形成閉合的鐵磁回路，應(yīng)采用不導(dǎo)磁材料。
　　5〓母線設(shè)計(jì)
　　5.1〓相序設(shè)計(jì)
　　（1）主變架空進(jìn)、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(dāng)聯(lián)絡(luò)母線空間較小時(shí)，也可能會(huì)出現(xiàn)相序的調(diào)整；
　?。?）相鄰的兩臺(tái)高壓開關(guān)柜用于控制一臺(tái)高壓電機(jī)正、反轉(zhuǎn)時(shí)，柜中出線聯(lián)絡(luò)側(cè)母線相序要作調(diào)整；
　?。?）在架設(shè)對(duì)列母線橋的兩臺(tái)開關(guān)柜中，有一臺(tái)柜中的主母線需要調(diào)整相序；
　　（5）設(shè)計(jì)出口項(xiàng)目時(shí)，要注意出口國的母線相序的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。如印度國高壓三相母　線（A、B、C）的顏色標(biāo)準(zhǔn)分別為紅色、黃色和藍(lán)色；
　?。?）柜頂三相電壓小母線的位置布置，也要按國標(biāo)要求按“遠(yuǎn)A、中B、近C”設(shè)計(jì)。
　　5.2〓絕緣設(shè)計(jì)
　?。?）對(duì)于“高海拔地區(qū)”、“主回路需復(fù)合絕緣”、“采用絕緣母線”、“外絕緣按海拔3000m考慮”等之類的要求，柜內(nèi)主、支母線及搭接處均需用絕緣處理；
　?。?）對(duì)于運(yùn)行環(huán)境條件嚴(yán)酷的地區(qū)（如：濕度和污穢等級(jí)高）的開關(guān)柜，柜內(nèi)的主、支母線要求用絕緣處理；
　　（3）在35kV開關(guān)柜內(nèi)的主、支母線的絕緣也可以采用硫化噴涂工藝處理；
　　（4）在產(chǎn)品GZS1+柜內(nèi)的主、支母線及搭接處均要絕緣處理。
　　5.3〓柜內(nèi)電氣設(shè)備與母線容量匹配
　　柜內(nèi)電流互感器、隔離開關(guān)和斷路器(或低壓空開)的容量與柜內(nèi)主母線和引下母線(或垂直母線)的載流量要相匹配。
　　5.4〓母線作產(chǎn)品附件時(shí)的注意點(diǎn)
　　（1）“戶外母線”或“母線伸縮節(jié)”數(shù)量和要求；
　　（2）柜頂銅棒小母線的數(shù)量和規(guī)格；
　?。?）柜體主接地用或二次綜保接地用母線的規(guī)格和數(shù)量；
　　5.5〓母線的固定
　　母線橋中的母線要采用母線金具固定，當(dāng)母線較長(zhǎng)時(shí)（如超過20m時(shí)）要用溫度補(bǔ)償裝置等措施來防止母線出現(xiàn)的熱脹冷縮而產(chǎn)生的應(yīng)力
　　5.6〓附加功能設(shè)計(jì)
　?。?）母線橋中的母線或電纜出線柜中的引下母線要求帶“驗(yàn)電和接地”的功能設(shè)計(jì)；如：對(duì)母線橋的結(jié)構(gòu)有“母線可掛接地線及驗(yàn)電”要求時(shí)，則可在橋身的下方或在橋墩的后側(cè)開一長(zhǎng)方形缺口，并用活動(dòng)蓋板封閉（可配掛鎖），既可以掛接地線也可以對(duì)母線進(jìn)行驗(yàn)電；
　?。?）用于手車柜主母線接地用的接地手車；
　?。?）用于手車柜主母線驗(yàn)電用的驗(yàn)電手車；
　?。?）當(dāng)柜體后封板或后門要求帶“驗(yàn)電和接地”用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（與第（1）條相同）。
　　5.7〓結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)
　?。?）根據(jù)成套設(shè)備的一次主接線系統(tǒng)圖的要求，母線的載流量應(yīng)與母線根數(shù)(單、雙或叁根等)及其規(guī)格相匹配，并要求做到產(chǎn)品的《投標(biāo)文件》與《招標(biāo)文件》保持一致；
　?。?）注意高、低壓柜中的主母線、旁路母線、雙母線系統(tǒng)或低壓柜中的中性線長(zhǎng)度計(jì)算的準(zhǔn)確性；
　?。?）產(chǎn)品KYN61-40.5中的主母線可以采用圓管形母線，要求母線圖紙尺寸要準(zhǔn)確；
　　（4）低壓MNS電纜出線柜中的垂直母線的額定電流*大值為“1000A”，要注意《投標(biāo)文件》及圖紙對(duì)柜內(nèi)垂直母線額定電流的要求；
　?。?）用戶提供的一次主接線圖上的主母線規(guī)格，有時(shí)考慮的電流裕度較大，不能任意減小母線的規(guī)格；
　?。?）低壓柜中的主母線室與小母線室需要用隔板隔開，減小隔室間的相互干預(yù)，提高產(chǎn)品的可靠性。
　　5.8〓母線的搭接設(shè)計(jì)
　　（1）母線橋中的母線跨度固定位置尺寸設(shè)計(jì)要符合國標(biāo)的要求：一般按每800mm長(zhǎng)上要設(shè)計(jì)一個(gè)固定點(diǎn)；
　?。?）在改造工程中要考慮到新、舊柜體主母線到現(xiàn)場(chǎng)拼接的工作量，同時(shí)還要確定舊柜體主母線的規(guī)格；當(dāng)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(shí)，也可以考慮采用母線過渡柜或母線橋的辦法實(shí)現(xiàn)母線的對(duì)接；
　?。?）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(jì)的合理性；
　?。?）注意低壓架空進(jìn)、出線母線橋的搭接方式(如：上進(jìn)出、后進(jìn)出、側(cè)進(jìn)出三種類型)的設(shè)計(jì)；
　　（5）根據(jù)用戶的要求，為了提高主母線運(yùn)行的可靠性，對(duì)于主母線室相通的產(chǎn)品（如XGN2-12，JYN2-12等），要注意增加主母線的隔板和穿墻套管；
　?。?）對(duì)于低壓電流互感器（如：LMZ1-0.66）內(nèi)徑規(guī)格，有時(shí)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(jìn)線柜、母聯(lián)柜和電容器柜方案中多見；
　?。?）在設(shè)計(jì)主回路母線時(shí)要注意：三相主母線(穿墻式隔離開關(guān))在穿過柜體隔板時(shí)要考慮到電流通過時(shí)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；
　?。?）對(duì)于低壓抽屜柜，當(dāng)柜寬為800 mm時(shí)，設(shè)計(jì)母線出線位置時(shí)，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(shí)要注意各出線回路主電纜的規(guī)格；
　?。?）根據(jù)柜體的寬度或深度尺寸、母線的規(guī)格和母線的絕緣要求，要正確選用母線穿墻套管或母線夾的規(guī)格和開孔尺寸；
　?。?0）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(shí)，則應(yīng)明確：“母線塔接處要搪錫處理”；
　?。?1）手車柜觸頭盒設(shè)計(jì)時(shí)(特別是在大電流柜設(shè)計(jì))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；
　?。?2）在柜體主接地回路設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)國標(biāo)的要求： 接地母線以及與之相連接的導(dǎo)體截面應(yīng)能按通過銘牌上“額定短路開斷電流”的87%來考慮；
　?。?3）對(duì)于同一工程中的低壓柜、高壓環(huán)網(wǎng)柜和外購變壓器柜，在按同一列布置時(shí)，為了便于高壓柜與變壓器柜、變壓器柜與低壓柜間的主母線的聯(lián)接，要注意：變壓器整柜的主母線位置尺寸應(yīng)與環(huán)網(wǎng)柜和低壓柜相配套；
　　5.9〓其它要求
　?。?）在柜內(nèi)一次母線配置時(shí)要注意主、支母線“鍍鎳”的要求（如：藥廠項(xiàng)目），母線的制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高；
　?。?）在柜體出線方案中，當(dāng)柜體放置在樓板上，主變壓器在一樓時(shí)，出線側(cè)的引下母線要用穿墻套管而不用電纜連接，柜體出線方案要明確是電纜出線還是母排出線。
　　6〓開關(guān)柜內(nèi)各相導(dǎo)體（母線）的相間與相對(duì)地凈距的要求(為海拔高度≤1000m的值)
　　對(duì)開關(guān)柜內(nèi)各相導(dǎo)體（母線的相間與相對(duì)地凈距的要求參見表3所列。
　　注：?jiǎn)渭円钥諝庾鳛榻^緣介質(zhì)的開關(guān)柜，柜內(nèi)各相導(dǎo)體的相間與對(duì)地凈距必須符合上表的距要求。
　　7〓結(jié)論
　　母線在開關(guān)柜中發(fā)生故障機(jī)會(huì)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(yán)重，將會(huì)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*嚴(yán)重的故障之一。母線設(shè)計(jì)的合理性與否將直接關(guān)系到整個(gè)主回路供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性的高低，在成套開關(guān)柜產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中要引起足夠的重視。