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封閉母線的特性與安裝
一、封閉式母線有關的特性
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,它具有結構緊湊、絕緣強度高、傳輸電流大、互換性能好、電氣性能穩定、易于安裝維修、壽命時間長等一系列特點。被廣泛地應用在工礦企業、高層建筑和公共設施等供配電系統。
2.封閉式母線的構造及其使用環境
導電封閉式母線外殼的表面處理是一項很重要的工作,它包括酸洗、磷化、烘干、噴粉、固化等工藝過程。采用聚酯環氧粉末噴涂的外殼,其表面附著力強保持時間久,并能起到絕緣作用。
(1)導電銅排——由純銅排組成,導電銅排接頭的表面應均勻鍍錫或鍍銀。
(2)絕緣材料——由聚四氟乙烯、聚碳酸高強絕緣塑料塊組成。
(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小時內其品平均溫度不超過+35℃,空氣相對濕度在40℃時不超過50%、在20℃時不超過90%。周圍空氣清潔無塵埃及腐蝕絕緣的氣體。
3.封閉式母線的技術性能
(1)封閉式母線應符合以下技術規范要求:
IEC439-2《低壓成套開關和控制設備》、GB7251-87《低壓成套開關設備》、ZBK36002-89《母線槽、母線干線系統》、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其母排接觸點最高溫度不應大于60℃。封閉式母線在周圍的溫度為20℃±5℃,濕度為50～70%的常態下其絕緣電阻不小于20MΩ。
(3)封閉式母線能承受1min內(3000V50Hz)交流電,而無擊穿和閃絡現象。
二、封閉式母線的單元組成及其保存
封閉式母線應用的場所是低電壓、大電流的供配電系統,一般安裝在電氣配電室、豎井內。封閉式母線系統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荷。
(2)始端母線單元: 始端母線單元與始端進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生的母線軸向的變化量,當母線長度超過80m時應安裝一節膨脹母線單元。
(4)變徑母線單元:變徑母線單元用于同一系統中不同額定電流單元的連接,以便使整個母線系統供電更加經濟合理。
(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重要工作,廠家將封閉式母線運到現場后,電氣技術人員要根據發料單及時點驗材料和數量。包裝母線的塑料布應在安裝時取掉,以防止母線內進入潮氣,存放的地方應清潔干燥并遠離高溫環境,庫房內堆放母線要用墊塊分開碼放,避免磕碰外殼的保護層。
電氣技術人員在檢查完產品質量后應及時收集廠家提供的有關資料,以保證業主、監理部門的檢查。譬如產品說明書、試驗記錄、出廠合格證、安裝圖紙、電氣試驗記錄等。
三、封閉式母線的選擇
封閉式母線導電銅排的截面越大,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的增加。因此我們在設計選擇封閉式母線時要從經濟角度出發,選擇合理規格的封閉式母線,既要保證線路電能損耗最小,又不會增加線路投資、維修管理和有色金屬消耗量。
封閉式母線計算電流的公式:Ic=Pc/3UNCOSφ,其中Pc=KdPe。
Kd——需要系數
Pe——用電設備組的設備容量
Pc——用電設備組的計算負荷
UN——用電設備組的額定電壓
COSφ——用電設備組的平均功率因數
選擇的封閉式母線應滿足不等式:Ie≥Ic,否則需要重新計算和校正。
Ie——封閉式母線的允許載流量
Ic——封閉式母線的計算電流
在實際工作中,我們可利用經驗來選擇封閉式母線的規格,一般情況下“封閉式母線允許載流量的數值為計算負荷數值的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,應保證電氣豎井、變配電室、母線經過的場所裝飾工程、暖衛通風工程全部結束,以保證封閉式母線不被污染。樓板及墻體的預留洞、預埋件應按設計要求的位置預埋預留。封閉式母線各功能單元的連接部件及活動接頭上的銅排表面必須清理干凈,外殼內和絕緣子安裝前也應擦試干凈不得有遺留物。外殼的相間短路板應位置正確連接良好,相間支撐板應安裝牢固,分段絕緣的外殼應做好絕緣措施,外殼各連接部位的扭距螺栓應用力距板手緊固,各接觸面應封閉良好,母線的緊固件必須用熱鍍鋅制品。母線與外殼應同心其誤差不得超過5mm,母線段與母線段連接時兩相鄰段母線及母線外殼應對齊,連接后不得使母線及母線外殼承受到機械應力。在封閉式母線整體安裝前必須做絕緣試驗,用1000V兆歐表測量相間、相殼之間、各個功能單元的絕緣電阻,其絕緣電阻不得小于20MΩ。安裝人員要認真對照封閉式母線系統圖,檢查所有母線的規格、型號避免盲目安裝,造成返工影響施工安裝質量。
封閉式母線安裝時整體結構應橫平豎直,水平符設時距地面安裝高度不小于2.2m,垂直敷設時距地面1.8m以上,母線的拐彎處以及與插接箱的連接處應加支架。支架成排安裝時支架成排安裝時應排列整齊間距均勻,支架之間的距離不應大于2m。當封閉式母線跨越建筑物的伸縮縫或沉降縫時,采用適應建筑物結構移動的措施,防止母線連接處水平移動造成斷裂,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方法
封閉式母線是目前工業、建筑等行業應用比較廣泛的電氣產品,它輸送的電流比較大,所以供配電系統中只要有微小的電阻變化,都將會產生較大的熱,如何降低封閉式母線的電阻阻值,將是該產品安裝過程的關鍵問題。在正常條件下,封閉式母線的導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忽視。通常封閉式母線通電后易在此處發熱,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,建議插接口處的導電銅排改為雙面插接,這樣可增加插接口處導電銅排的接觸面積一倍,降低接觸電阻一倍,避免此處過熱、氧化導電銅排的現象。
2.建議母線接頭處采用銅壓板連接,銅壓板應比導電銅排截面寬,并在銅壓板的兩側采用扭距銅螺栓擰牢,直至扭距銅螺栓的保險頸被擰斷,保證銅壓板與導電銅排之間的接觸面緊密且均衡,滿足技術要求。
3.母線單元之間的連接是否可靠,直接關系到整個供配電系統的安全運行。母線單元的連接好壞由其內部原因和外部原因決定的,如安裝人員身體素質等內部原因、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,導致連接處接觸電阻增大,導電銅排發熱并被氧化,形成事故隱患。因此建議采用扭距銅螺栓、扭力距扳手,為驗收封閉式母線內部的連接情況提供一種科學的依據。
4.目前封閉式母線的各項技術指標,在不同地區的廠家之間沒有統一的行業標準。建議國家電氣協會建立統一的技術標準,使該產品規范化。
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