知识点：空气绝缘母线槽

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，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，大大降低的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。

#1选择正规企业的合格产品：

母线槽应选用具有3C强制认证标记的产品，并有型式试验报告。

我国生产母线槽的厂家众多鱼龙混杂，制作方式多为手工制作，主要集中在江浙，江苏扬中就是著名的母线槽桥架之乡。

采购时应对厂家的生产规模、技术力量、工人素质及生产环境做深入考察，特别是生产环境。

因为绝缘处理若在不洁净的空间中进行，绝缘层中多少会存在一些导电微粒，运行初期尚无关系，但时间一长就会造成绝缘损坏。

#2关注母线槽的导体材质：

目前主要为铜排及铝排、铜铝复合三种，价格差别较大。

除了应该关注其纯度，还应注意材料弯折后的机械性能。

这里着重讲一下铜铝复合，铜铝复合界面强度直接影响其加工性能和使用可靠性，是铜铝复合母线最关键的性能参数。

在进行90°折弯时不起泡，不出现明显的桔子皮，冲孔、剪切时不出现铜铝分层，才能在电气设备中使用，达到了界面结合强度的最低要求。制造工艺不同，其界面结合强度不同，用机械压力将铜、铝压接复合，只能激活界面原子形成原子键结合，在经过热处理扩散，使点结合变为面结合，但其扩散深度微薄，界面结合强度并不高。

在特定的工艺条件下加工，使铜铝熔合，才能形成界面结合均匀，并有一定厚度的复合层，达到较高的界面结合强度。

经过大量试验和计算机有限元分析，当铜层截面占总截面20%时，具有最佳性价比，20%比15%由于趋肤效应的作用，导电率要高很多，且硬度增强，寿命增长，铜层截面所占比例与铜铝复合母线的比重是一个确定的关系，当铜层截面占整个截面的10%、15%、20%时，其比重分别为3.32、3.63、3.94（g/㎝3）。

检测铜层截面最简单的办法是：找一块样品，称一下重量，计算样品体积，算出比重。

#3选择母线槽经济截面：

通常应按最大长期工作电流选择母线截面。并按通过最大短路电流条件下，校验母线槽的短时热稳定性和动稳定性。

由于导体存在电阻和多导体接近时交流电流趋表效应等因素影响，母线槽通过电流时会引起发热。铜、铝母线槽长期工作时的发热允许温度均为70℃，但当其接触面具有锡的可靠覆盖时（如超声波搪锡等），则允许温度提高到85℃。

受此持续发热允许温度的限制，不同材料、截面的母线槽给出了相应的长期允许电流值，选择母线槽截面时，应使母线槽实际的最大长期工作电流小于所选截面母线槽的长期允许电流值。

在年均负荷较大、母线槽较长的情况下（如屋外配电装置母线槽），通常按经济电流密度法选择母线槽。

经济电流密度是综合考虑母线槽损耗、母线槽和附属设备的年维修费与折旧费为最低情况下，此时母线槽单位截面积流过的电流。

用经济电流密度除以不计入过负荷的长期工作电流即得母线槽截面。由经济电流密度法选择的母线槽截面，一般比按最大长期工作电流选择的母线槽截面要大些。

#4关注母线槽的极限温升值：

什么是母线槽的极限温升值？

母线槽的极限温升值是指，母线槽通过额定电流满负荷运行时，稳定下来的最高温度减去环境温度得到的温升值，通常用K来表示。

母线设计时都会做温升极限实验，温升限制着母线的载流能力，温升高会使得母线的寿命减短、电能损耗提高、电压下降，同时也影响周围环境温度，加速周围设备绝缘材料的老化，甚至引起安全事故。

在我国火灾事故中，属电气引起的火灾事故超出整个火灾事故的60%。而由电气引起火灾事故的肇事者包括：电缆、电线、高低压成套设备、变压器、母线槽、电器元件等，大部分是由于长期温升高发热，导致绝缘材料老化发生短路而引起的火灾事故。

极限温升值可以说是母线槽最关键的安全技术参数，也是体现母线槽整体性能的一个重要指标。用户从母线槽的温升还可以了解到以下几个问题：

1. 铜排的纯度：含铜量直接与导体的电阻率相关，同样的导体规格电阻率越大，温升自然偏高。
2. 导体的截面积：同样的结构和技术、同样含铜量的导体截面积小，温升自然偏高。
3. 母线槽的散热性能：绝缘材料及外壳结构散热不好，温升自然偏高。
4. 连接头结构的好坏：连接头接触不好，温升也会偏高。

#5根据电流容量选择母线槽：

根据设计电流容量，选择对应母线产品，可以避免浪费，降低费用。

#6根据使用环境、安装方式选择母线槽：

① 选用母线槽时应综合考虑使用环境，母线槽的外壳防护等级选择应符合下列规定：

1. 室内专用洁净场所，采用IP30及以上等级。
2. 室内普通场所，采用不低于IP40等级。
3. 室内有防溅水要求的场所，采用不低于IP54等级。
4. 室内潮湿场所或有防喷水要求的场所，采用IP65及以上等级。
5. 有防腐要求的场所或室外，采用IP68等级的全封闭树脂浇注母线槽。

② 根据安装方式的不同，选择母线槽时也应注意：

• 母线槽水平安装，且支架能根据需要设置时，宜采用长度为3m左右的母线槽。
• 当支架间距为6m及以上时，应选用超长型母线槽。
• 当母线槽在不同形状的建筑中沿平面安装时，宜选用外壳为矩形的母线槽。
• 当沿圆弧面安装时，宜选用树脂浇注母线槽或圆筒形母线槽。
• 当母线槽垂直安装时，宜选用密集绝缘或树脂浇注母线槽，且绝缘材料应采用适用于长期工作温度不低于130℃的材料。
• 为避免烟囱效应，当选用空气绝缘母线槽时，母线槽壳体内每单元间应设置阻火隔断。

③ 当用于应急电源时，应选用耐火且防水的母线槽。

#7关注母线槽的安装支架：

母线槽系统较电缆相比有着使用寿命长的优点，一般可达30-50年。

要使母线槽寿命尽可能延长，母线的安装支架也是必须考虑的一部分。

母线槽在水平面安装时一般采用吊装支架或龙门支架，在竖井中一般采用弹簧支架和角铁支架相结合的安装方式。

购买一些大容量母线时应认真考察支架吊臂和横梁材质、弹簧和荷重等。

有些不良厂商选用较低号数的角铁作为支架材料，后果是母线槽在使用一段时间后出现下垂移位，如不及时维修甚至会出现安全事故。

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