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封閉母線的特性與安裝
一、封閉式母線有關(guān)的特性
1.封閉式母線的主要用途及其適用范圍
封閉式母線可分為密集型絕緣母線和空氣型絕緣母線,適用于額定工作電壓660V、額定工作電流250～2500A、頻率50Hz的三相四線制或三相五線制供配電線路,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、絕緣強(qiáng)度高、傳輸電流大、互換性能好、電氣性能穩(wěn)定、易于安裝維修、壽命時(shí)間長等一系列特點(diǎn)。被廣泛地應(yīng)用在工礦企業(yè)、高層建筑和公共設(shè)施等供配電系統(tǒng)。
2.封閉式母線的構(gòu)造及其使用環(huán)境
導(dǎo)電封閉式母線外殼的表面處理是一項(xiàng)很重要的工作,它包括酸洗、磷化、烘干、噴粉、固化等工藝過程。采用聚酯環(huán)氧粉末噴涂的外殼,其表面附著力強(qiáng)保持時(shí)間久,并能起到絕緣作用。
(1)導(dǎo)電銅排——由純銅排組成,導(dǎo)電銅排接頭的表面應(yīng)均勻鍍錫或鍍銀。
(2)絕緣材料——由聚四氟乙烯、聚碳酸高強(qiáng)絕緣塑料塊組成。
(3)配套固定螺栓、絕緣套管、蓋板等。
封閉式母線安裝場地不易超過海拔高度2000m,周圍空氣溫度不高于+40℃、不低于-5℃,在24小時(shí)內(nèi)其品平均溫度不超過+35℃,空氣相對濕度在40℃時(shí)不超過50%、在20℃時(shí)不超過90%。周圍空氣清潔無塵埃及腐蝕絕緣的氣體。
3.封閉式母線的技術(shù)性能
(1)封閉式母線應(yīng)符合以下技術(shù)規(guī)范要求:
IEC439-2《低壓成套開關(guān)和控制設(shè)備》、GB7251-87《低壓成套開關(guān)設(shè)備》、ZBK36002-89《母線槽、母線干線系統(tǒng)》、ZBK36003-89《密集絕緣母線槽》。
(2)封閉式母線適用于額定電壓660V以下,頻率50Hz的交流電源,母線在額定電流及110%額定電壓下保證能長期工作,封閉式母線長期通過額定電流時(shí)其母排接觸點(diǎn)最高溫度不應(yīng)大于60℃。封閉式母線在周圍的溫度為20℃±5℃,濕度為50～70%的常態(tài)下其絕緣電阻不小于20MΩ。
(3)封閉式母線能承受1min內(nèi)(3000V50Hz)交流電,而無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。
二、封閉式母線的單元組成及其保存
封閉式母線應(yīng)用的場所是低電壓、大電流的供配電系統(tǒng),一般安裝在電氣配電室、豎井內(nèi)。封閉式母線系統(tǒng)可由多種母線單元組成;
(1)直線型母線單元: 直線型母線單元是用于延長供配電線路,帶分接裝置的封閉式母線與插接箱配套使用以分配電力負(fù)荷。
(2)始端母線單元: 始端母線單元與始端進(jìn)線箱配套組成母線與電纜的連接部件,始端母線單元也可與變壓器或配電柜連接。
(3)膨脹母線單元: 膨脹母線單元用于吸收由于熱膨脹產(chǎn)生的母線軸向的變化量,當(dāng)母線長度超過80m時(shí)應(yīng)安裝一節(jié)膨脹母線單元。
(4)變徑母線單元:變徑母線單元用于同一系統(tǒng)中不同額定電流單元的連接,以便使整個(gè)母線系統(tǒng)供電更加經(jīng)濟(jì)合理。
(5)各種母線彎曲單元:各種母線彎曲連接單元有L型、T型、Z型、十字型四種,用于水平、垂直供配電的連接和改變走向,可靈活地將母線系統(tǒng)連接起來。
(6) 插接箱:插接箱用在封閉式母線上引出電源出路。
封閉式母線的保存是安裝前的一項(xiàng)重要工作,廠家將封閉式母線運(yùn)到現(xiàn)場后,電氣技術(shù)人員要根據(jù)發(fā)料單及時(shí)點(diǎn)驗(yàn)材料和數(shù)量。包裝母線的塑料布應(yīng)在安裝時(shí)取掉,以防止母線內(nèi)進(jìn)入潮氣,存放的地方應(yīng)清潔干燥并遠(yuǎn)離高溫環(huán)境,庫房內(nèi)堆放母線要用墊塊分開碼放,避免磕碰外殼的保護(hù)層。
電氣技術(shù)人員在檢查完產(chǎn)品質(zhì)量后應(yīng)及時(shí)收集廠家提供的有關(guān)資料,以保證業(yè)主、監(jiān)理部門的檢查。譬如產(chǎn)品說明書、試驗(yàn)記錄、出廠合格證、安裝圖紙、電氣試驗(yàn)記錄等。
三、封閉式母線的選擇
封閉式母線導(dǎo)電銅排的截面越大,電能損耗就越小,但線路投資維修管理及有色金屬消耗量將隨之相應(yīng)的增加。因此我們在設(shè)計(jì)選擇封閉式母線時(shí)要從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),選擇合理規(guī)格的封閉式母線,既要保證線路電能損耗最小,又不會(huì)增加線路投資、維修管理和有色金屬消耗量。
封閉式母線計(jì)算電流的公式:Ic=Pc/3UNCOSφ,其中Pc=KdPe。
Kd——需要系數(shù)
Pe——用電設(shè)備組的設(shè)備容量
Pc——用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷
UN——用電設(shè)備組的額定電壓
COSφ——用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)
選擇的封閉式母線應(yīng)滿足不等式:Ie≥Ic,否則需要重新計(jì)算和校正。
Ie——封閉式母線的允許載流量
Ic——封閉式母線的計(jì)算電流
在實(shí)際工作中,我們可利用經(jīng)驗(yàn)來選擇封閉式母線的規(guī)格,一般情況下“封閉式母線允許載流量的數(shù)值為計(jì)算負(fù)荷數(shù)值的2倍”。譬如Pc=500KW,可選擇1000A的封閉式母線。
四、封閉式母線的安裝工作
封閉式母線安裝前,應(yīng)保證電氣豎井、變配電室、母線經(jīng)過的場所裝飾工程、暖衛(wèi)通風(fēng)工程全部結(jié)束,以保證封閉式母線不被污染。樓板及墻體的預(yù)留洞、預(yù)埋件應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的位置預(yù)埋預(yù)留。封閉式母線各功能單元的連接部件及活動(dòng)接頭上的銅排表面必須清理干凈,外殼內(nèi)和絕緣子安裝前也應(yīng)擦試干凈不得有遺留物。外殼的相間短路板應(yīng)位置正確連接良好,相間支撐板應(yīng)安裝牢固,分段絕緣的外殼應(yīng)做好絕緣措施,外殼各連接部位的扭距螺栓應(yīng)用力距板手緊固,各接觸面應(yīng)封閉良好,母線的緊固件必須用熱鍍鋅制品。母線與外殼應(yīng)同心其誤差不得超過5mm,母線段與母線段連接時(shí)兩相鄰段母線及母線外殼應(yīng)對齊,連接后不得使母線及母線外殼承受到機(jī)械應(yīng)力。在封閉式母線整體安裝前必須做絕緣試驗(yàn),用1000V兆歐表測量相間、相殼之間、各個(gè)功能單元的絕緣電阻,其絕緣電阻不得小于20MΩ。安裝人員要認(rèn)真對照封閉式母線系統(tǒng)圖,檢查所有母線的規(guī)格、型號避免盲目安裝,造成返工影響施工安裝質(zhì)量。
封閉式母線安裝時(shí)整體結(jié)構(gòu)應(yīng)橫平豎直,水平符設(shè)時(shí)距地面安裝高度不小于2.2m,垂直敷設(shè)時(shí)距地面1.8m以上,母線的拐彎處以及與插接箱的連接處應(yīng)加支架。支架成排安裝時(shí)支架成排安裝時(shí)應(yīng)排列整齊間距均勻,支架之間的距離不應(yīng)大于2m。當(dāng)封閉式母線跨越建筑物的伸縮縫或沉降縫時(shí),采用適應(yīng)建筑物結(jié)構(gòu)移動(dòng)的措施,防止母線連接處水平移動(dòng)造成斷裂,影響母線的正常供配電。
五、目前封閉式母線存在的問題及其改進(jìn)方法
封閉式母線是目前工業(yè)、建筑等行業(yè)應(yīng)用比較廣泛的電氣產(chǎn)品,它輸送的電流比較大,所以供配電系統(tǒng)中只要有微小的電阻變化,都將會(huì)產(chǎn)生較大的熱,如何降低封閉式母線的電阻阻值,將是該產(chǎn)品安裝過程的關(guān)鍵問題。在正常條件下,封閉式母線的導(dǎo)電銅排本身的電阻是很小的。然而各單元之間的連接處、插接箱的插接處,它們之間的接觸電阻不應(yīng)忽視。通常封閉式母線通電后易在此處發(fā)熱,氧化周圍的銅排。因此如何降低母線連接處的接觸電阻,對于保證母線的供配電安全將是十分重要。
1.在安裝過程中,建議插接口處的導(dǎo)電銅排改為雙面插接,這樣可增加插接口處導(dǎo)電銅排的接觸面積一倍,降低接觸電阻一倍,避免此處過熱、氧化導(dǎo)電銅排的現(xiàn)象。
2.建議母線接頭處采用銅壓板連接,銅壓板應(yīng)比導(dǎo)電銅排截面寬,并在銅壓板的兩側(cè)采用扭距銅螺栓擰牢,直至扭距銅螺栓的保險(xiǎn)頸被擰斷,保證銅壓板與導(dǎo)電銅排之間的接觸面緊密且均衡,滿足技術(shù)要求。
3.母線單元之間的連接是否可靠,直接關(guān)系到整個(gè)供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。母線單元的連接好壞由其內(nèi)部原因和外部原因決定的,如安裝人員身體素質(zhì)等內(nèi)部原因、使用不同安裝工具等外部原因,造成母線之間的連接處不緊密,導(dǎo)致連接處接觸電阻增大,導(dǎo)電銅排發(fā)熱并被氧化,形成事故隱患。因此建議采用扭距銅螺栓、扭力距扳手,為驗(yàn)收封閉式母線內(nèi)部的連接情況提供一種科學(xué)的依據(jù)。
4.目前封閉式母線的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),在不同地區(qū)的廠家之間沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。建議國家電氣協(xié)會(huì)建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使該產(chǎn)品規(guī)范化。
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