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什么是管型母线?管型母线的设计和布局

更新时间:2023-08-02点击次数:742

在配电中,管型母线是金属条或金属棒,通常放置在开关设备、面板和管型母线外部,用于局部大电流配电。它们还用于连接电气开关站的高压设备和电池组中的低压

压力设备。它们通常是非绝缘的,并且具有足够的刚度,可以由绝缘柱在空气中支撑。这些特征允许导体充分冷却,并且可以在不同的点处接近,而无需创建新接头。

设计和布局

管型母线的材料组成和横截面尺寸决定了可安全输送的大电流。管型母线的横截面积可以小到10平方毫米(0.016平方英寸),但变电站可以使用50毫米(2.0英寸)的直径

(20平方毫米(0.031平方英寸))或更大。铝冶炼厂将有一条很大的管型母线,用于将数万安培的电流输送到电解槽,电解槽用熔融盐生产铝。

管型母线的形状多种多样,如扁条、实心条或棒材,通常为实心管或空心管,由铜、黄铜或铝制成。由于表面积与横截面积之比高,其中一些形状允许更多热量

有效地消散。趋肤效应使50-60Hz交流母线的厚度超过8mm(0.31英寸),效率较低。因此,空心或扁平形状在高电流应用中很常见。空心部分也具有等效的载流能量

力的实心杆的更高刚度允许户外电气开关中的母线支架之间的更大跨度。

管型母线应足够坚固,以支撑其自身重量,以及机械振动和可能的地震产生的力,以及户外暴露累积的降水。此外,需要考虑欧姆加热引起的温度变化和环境

温度变化引起的热膨胀和大电流引起的磁力。为了解决这些问题,人们开发了柔性母线,通常是薄导体层的三明治。这些需要结构框架或机柜进行安装。

配电板将电源划分为一个位置的独立电路。管型母线为带保护盖的长母线。它们允许新电路沿着母线槽的路线分支,而不是在一个位置从主电源分支。

管型母线可支撑在绝缘体由绝缘体包围。母线通过金属接地外壳或超出正常范围的高度防止意外接触。电源的中性母线也可以绝缘,因为不能确保:

中性点和安全接地点之间的电位始终很重要。接地(安全接地)总线通常外露,并直接用螺栓固定在外壳的任何金属底盘上。

管型母线可以用螺栓固定、夹紧或焊接在彼此和电气设备上。通常,大电流母线之间的接头具有精密加工的匹配表面,该表面镀有银以降低接触电阻。在室外公共汽车中

在很高的电压(超过300 kV)下,连接周围的电晕放电成为射频干扰和功率损耗的来源,因此使用了针对这些电压设计的特殊连接附件。

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设计特点:

单螺栓夹紧端子

母线槽设计采用了*的单螺栓夹端子,为母线槽单元连接元件,由于它的特殊构造,可以防止安装时的错误操作,同时只要施紧一个螺栓,就能可靠地、迅速地将两个母线槽单元连接起来。

高防护等级插孔

母线槽在插孔处设计了安全防护挡板,只有当防护挡板拉开时,插接箱才能插入,插孔平时不用时可将防护板拉闭并加铅死,防止了在插口处灰尘和异物的进入,从而提高了母线槽的防护性能,防止误操作。使母线的安全性得到了很大的提高。

外壳(防护壳)级次敷

母线槽设计5个电流等级,只采用了3个级次的外壳,这样当系绕按相邻等级变换容量时母线槽无需更换外壳,如400A变630A时,外壳尺寸相同,因此大大方便了安装。


(1)载流量大,集肤效应低、功率损失小绝缘铜管母线为空心导体,表面积大,导体表面电流密度分布均匀,集肤效应系数低,相对于多片矩形导体,在相同的载流量下,高压绝缘管型母线的交流电阻小,因而母线的功率损失小。

(2)散热条件好、温升低

高压绝缘管型母线为空心导体,母线内径风道能自然绝缘铜管母线在新建工程中的应用形成热空气对流,因而散热条件较好。

母线槽配件有很多种,主要有:母线接头器、母线连接器、母线铜插脚、插接箱,绝缘隔板、绝缘隔块、绝缘螺栓、母线槽配件紧固件、碗垫、四方螺母、双头螺杆、PVC热缩套管等。

特点

过载流量大

  管型母线的主体为空心铜管或铝合金管,表面积大,相对常规矩形母线,其导体表面电流密度分布均匀,额定电流可达12000A。
绝缘性能好
  管型母线采用密封屏蔽绝缘方式,外壳接地电位为零,母线表面电场分布均匀,电气绝缘性能强。可以直接通过电缆沟和电缆夹层。
机械强度高
  管型母线主体允许应力为矩形母线的4倍,可承受的短路电流大,机械强度高,使得母线支撑跨距可达8米。
散热好、温升低
  管型母线为空心导体,母线两端开有通风孔,内径风道能自然形成热空气对流,散热条件好相比常规母线要好。
损耗低
  管型母线的外形决定了其表面集肤效应系数低,Kf≦1,交流电阻小,因而母线的功率损失小。交联屏蔽绝缘母线的绝缘层的介质损耗低于0.01%。
绝缘材料耐热系数高
 交联屏蔽绝缘管型母线的主绝缘材料为聚四氟乙烯,有优良的电气性能和化学稳定性,可在-200℃~+200℃中正常工作,介质损耗小、阻燃、耐老化、配合其他绝缘材料,产品的使用寿命≧30年。
抗电气震动能力强
动稳定试验结果表面,电压10kV、额定电流4000A的铜质管母,可承受63kA(4s)短路电流冲击。其可以直接将母线固定   在钢构架上或混凝土支架上,取消穿墙套管和支柱绝缘子,具有较强的抗震动能力。
不受环境干扰,可靠性高
  管型母线的每相是封闭屏蔽绝缘,内部无凝露产生,且消除了外界潮气,灰尘以及外物所引起的接地和相间短路故障,运行具有高度的可靠性。

母线架构简明、布置清晰、安装方便、维护工作量少。

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