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什么是管型母線?管型母線的設計和布局

閱讀:1965        發布時間:2023-8-2

在配電中,管型母線是金屬條或金屬棒,通常放置在開關設備、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站的高壓設備和電池組中的低壓

壓力設備。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。這些特征允許導體充分冷卻,并且可以在不同的點處接近,而無需創建新接頭。

設計和布局

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,用于將數萬安培的電流輸送到電解槽,電解槽用熔融鹽生產鋁。

管型母線的形狀多種多樣,如扁條、實心條或棒材,通常為實心管或空心管,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用中很常見。空心部分也具有等效的載流能量

力的實心桿的更高剛度允許戶外電氣開關中的母線支架之間的更大跨度。

管型母線應足夠堅固,以支撐其自身重量,以及機械振動和可能的地震產生的力,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,人們開發了柔性母線,通常是薄導體層的三明治。這些需要結構框架或機柜進行安裝。

配電板將電源劃分為一個位置的獨立電路。管型母線為帶保護蓋的長母線。它們允許新電路沿著母線槽的路線分支,而不是在一個位置從主電源分支。

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,因為不能確保:

中性點和安全接地點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,因此使用了針對這些電壓設計的特殊連接附件。

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設計特點:

單螺栓夾緊端子

母線槽設計采用了*的單螺栓夾端子,為母線槽單元連接元件,由于它的特殊構造,可以防止安裝時的錯誤操作,同時只要施緊一個螺栓,就能可靠地、迅速地將兩個母線槽單元連接起來。

高防護等級插孔

母線槽在插孔處設計了安全防護擋板,只有當防護擋板拉開時,插接箱才能插入,插孔平時不用時可將防護板拉閉并加鉛死,防止了在插口處灰塵和異物的進入,從而提高了母線槽的防護性能,防止誤操作。使母線的安全性得到了很大的提高。

外殼(防護殼)級次敷

母線槽設計5個電流等級,只采用了3個級次的外殼,這樣當系繞按相鄰等級變換容量時母線槽無需更換外殼,如400A變630A時,外殼尺寸相同,因此大大方便了安裝。


(1)載流量大,集膚效應低、功率損失小絕緣銅管母線為空心導體,表面積大,導體表面電流密度分布均勻,集膚效應系數低,相對于多片矩形導體,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體,母線內徑風道能自然絕緣銅管母線在新建工程中的應用形成熱空氣對流,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

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,相對常規矩形母線,其導體表面電流密度分布均勻,額定電流可達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,母線表面電場分布均勻,電氣絕緣性能強。可以直接通過電纜溝和電纜夾層。
機械強度高
  管型母線主體允許應力為矩形母線的4倍,可承受的短路電流大,機械強度高,使得母線支撐跨距可達8米。
散熱好、溫升低
  管型母線為空心導體,母線兩端開有通風孔,內徑風道能自然形成熱空氣對流,散熱條件好相比常規母線要好。
損耗低
  管型母線的外形決定了其表面集膚效應系數低,Kf≦1,交流電阻小,因而母線的功率損失小。交聯屏蔽絕緣母線的絕緣層的介質損耗低于0.01%。
絕緣材料耐熱系數高
 交聯屏蔽絕緣管型母線的主絕緣材料為聚四氟乙烯,有優良的電氣性能和化學穩定性,可在-200℃~+200℃中正常工作,介質損耗小、阻燃、耐老化、配合其他絕緣材料,產品的使用壽命≧30年。
抗電氣震動能力強
動穩定試驗結果表面,電壓10kV、額定電流4000A的銅質管母,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,具有較強的抗震動能力。
不受環境干擾,可靠性高
  管型母線的每相是封閉屏蔽絕緣,內部無凝露產生,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,運行具有高度的可靠性。

母線架構簡明、布置清晰、安裝方便、維護工作量少。

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