戶內(nèi)高低壓成套開關(guān)柜母線設(shè)計(jì)

1、戶內(nèi)高、低壓成套開關(guān)柜母線設(shè)計(jì)1. 前言母線是指在成套幵關(guān)柜中用來作為連接柜間以與柜內(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、布置與其載流量影響因素2.1開關(guān)柜用母線按其截面分為：矩形、圓形（或雙 D形）和槽形三種。當(dāng)母線的橫截面積相同時(shí)，矩形母線的周長(zhǎng)要比圓形母線大，其散熱效果好， 冷卻條件優(yōu)。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：

2、開關(guān)柜母線相序位置與國(guó)際顏色對(duì)照見表:相別國(guó)際顏色母線安裝相互位置垂直前后水平A相黃色上遠(yuǎn)左B相綠色中中中C相紅色下近右零或中性線淡蘭（3相4線）最下最近最右直流（+）棕色上遠(yuǎn)左直流（一）蘭色下遠(yuǎn)右柜體接地母線：黃綠相間。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型中的柜頂主母線布置結(jié)構(gòu)；按“品”字形：如 KYN28-12、KYN10-40.5 型中的主母線結(jié)構(gòu)。2.4載流量受影響的因素：布置方式：豎放或橫放，豎放的動(dòng)穩(wěn)定電流值要比橫放時(shí)大。環(huán)境溫度:見表（表中的數(shù)值為裸母線承受的最高溫度值）。絕緣介質(zhì)裸銅鍍銀鍍錫在空氣中90 °C115 &#

3、176;C105 °CSF6氣體中115 °C115 °C110 °C在油質(zhì)中100 °C100 °C100 °C從表中可看出母線經(jīng)過鍍銀、鍍錫處理后其耐溫性能有所提高。母線的材質(zhì)：銅、鋁、鋼，銅的導(dǎo)電率最高，相同截面積時(shí)它的載流量最大；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 ；三根布置時(shí)載流量是 3181A/1.84 ；四根布置時(shí) 載流量是3622A/2.09 。散熱的條件：幵啟式

4、幵關(guān)柜中使用的母線要比封閉式幵關(guān)柜中使用的母線載 流量大，帶空調(diào)裝置的變電所比非空調(diào)環(huán)境下散熱要優(yōu)越。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。 防止污閃凝露閃的發(fā)生。防止人身傷亡事故。防止鹽霧與有害化學(xué)氣體對(duì)母線的直接腐蝕。3.2 母線絕緣方式熱塑護(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，也增加了成本。冷塑護(hù)套：操作簡(jiǎn)單，但成本較高，也存在絕緣老化與散熱條件變差的問題。硫化噴涂：生產(chǎn)工藝過程較為復(fù)雜，當(dāng)出現(xiàn)碰傷無法補(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 0.04

5、Mpa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)不用檢修與維護(hù)，也不受 外界環(huán)境的影響，可靠性較高，但生產(chǎn)工藝過程較為復(fù)雜。是目前柜式C-GIS充氣柜主要的絕緣方式。加裝隔板：當(dāng)相間或相對(duì)地間凈間距達(dá)不到安全距離時(shí)，可在相間或與地間 加裝絕緣隔板。按國(guó)際要求加 SMC 絕緣隔板時(shí)，與帶電體的最小距離要求是： 12KV 開關(guān)柜不小于 30mm 。4. 母線的規(guī)格、聯(lián)接與要求：4.1 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 X 寬邊（如 2-TMY10X100 ）；經(jīng)軟化處理的銅母線用“ TMR ”表示，硬銅母線用“ TMY ”表示。4.2 聯(lián)接方式通過螺栓直

6、接連接或采用過渡片（銅、鋁接頭）間接聯(lián)接。采用軟連接。壓接式聯(lián)接。4.3 聯(lián)接要求母線接觸面間的接觸電阻要符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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須經(jīng)過壓花、踏平、鍍銀或搪錫等表面處理，當(dāng)母線 用金具材料本身不能形成閉合的鐵磁回路，即應(yīng)采用不導(dǎo)磁材料。5. 母線設(shè)計(jì)5.1 相序設(shè)計(jì)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。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)高壓幵關(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)母線橋的兩臺(tái)幵關(guān)柜中，有一臺(tái)柜中的主母線需要調(diào)整相序。設(shè)計(jì)出口項(xiàng)目時(shí)，要注

7、意出口國(guó)的母線相序的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（某些國(guó)家）柜頂三相電壓小母線的位置布置，也要按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求“遠(yuǎn)A、中B、近C”的設(shè)計(jì)。5.2 絕緣設(shè)計(jì)對(duì)于“高海拔地區(qū)” 、“主回路需要復(fù)合絕緣”、“采用絕緣母線” 、“外絕緣按海拔 3000 米考慮”等之類的要求，柜內(nèi)主、支母線與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：濕度與污穢等級(jí)高）的幵關(guān)柜，柜內(nèi)主、支母線要求用絕緣處理。在 40.5KV 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。在 GZS1 產(chǎn)品柜內(nèi)的主、支母線與搭接處均需要絕緣處理。5.3 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

8、）的載流量要相匹配。5.4 母線作產(chǎn)品附件時(shí)的注意事項(xiàng)：用作“戶外母線”或“母線伸縮節(jié)”時(shí)的數(shù)量和要求。柜頂銅棒小母線的規(guī)格與數(shù)量。柜體主接地用或二次綜保接地用母線的規(guī)格與數(shù)量。5.5 母線橋中的母線要采用金具固定，當(dāng)母線較長(zhǎng)時(shí)（如超過 20 米）要用溫度補(bǔ)償裝置等措施來防止母線出現(xiàn)熱脹冷縮產(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“母線可掛接地線與驗(yàn)電”要求時(shí)，則可在橋身的下方 或橋墩的后側(cè)開一長(zhǎng)方形缺口，并用活動(dòng)蓋板封閉（可掛鎖） ，這樣既可掛接地 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。

9、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”用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)圖要求，母線的載流量應(yīng)與母線根數(shù)與其規(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 型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。低壓 MNS 電纜出線柜中垂直母線的額定電流為 1000A ，要注意“投標(biāo)文件” 與圖紙對(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 任意減小母線規(guī)格。

10、低壓柜臺(tái)主母線室與小母線室需要用隔板隔幵，以減小隔室間的相互干預(yù)， 提高其可靠性。5.8 母線的搭接設(shè)計(jì)母線橋中的母線跨度固定位置尺寸設(shè)計(jì)要符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求：一般按每800mm 長(zhǎng)度上設(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?qū)崿F(xiàn)母線對(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)出類 型）的設(shè)計(jì)。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

11、通的產(chǎn)品（如： XGN2-12 、 JYN2-12 等型），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 母線時(shí)，在技術(shù)要求中加注所穿過母線的規(guī)格，特別是在進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和電 容器柜方案中常見。在設(shè)計(jì)主回路母線時(shí)要注意：三相主母線（穿墻式隔離幵關(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， 例如： 在鋼板上加缺口、采用不銹鋼板、 SMC 絕緣板材料。對(duì)于低壓抽屜柜，當(dāng)柜寬為 800mm 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)圖或技術(shù)交底時(shí)要注意各出線回路主

12、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。柜內(nèi)主、支母線都為銅母線而穿墻套管中的導(dǎo)體為鋁材時(shí)，則應(yīng)明確：“母線搭接處要搪錫處理” 。（11）手車柜觸頭盒設(shè)計(jì)時(shí)（特別是在大電流柜）要注意柜中的引下母線規(guī)格與觸 頭盒規(guī)格相匹配，靜觸頭的高度也要與引下母線規(guī)格匹配。（12）在柜體主接地回路設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求：接地母線以與與之相連接的 導(dǎo)體截面按應(yīng)能通過銘牌上“額定短路開斷電流”的 87% 來考慮。(13) 對(duì)于同一工程中的低壓柜、高壓環(huán)網(wǎng)柜和外購(gòu)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

13、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，此時(shí)母線的制造 工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本也較高。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)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. 幵關(guān)柜內(nèi)各相導(dǎo)體(母線)相間與相對(duì)地凈距的要求(海拔高度冬1000米)見表額定電壓或最高電壓(kv)7.212(24)40.51.導(dǎo)體至接地間凈距(mm)>100>125>200>3002.不同相的導(dǎo)體間凈距(mm)>100>125>180>3003.導(dǎo)體至無孔遮欄間凈