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母线槽技术培训资料
目录
一、什么是母线槽·············1二、母线槽分类··············1三、母线槽运用的领域···········2四、母线槽在供电系统中的优势·······3五、母线槽在供电系统中的局限性······7六、母线槽的发展史············7七、目前市场上主流母线槽介绍·······9八、母线槽的主要技术参数与选型······10九、密集型母线槽在生产过程中的注意事项··14十、营销人员在各阶段技术配合要求·····16十一、本公司产品相关知识·········17十二、母线槽的测量············18十三、母线槽的安装············23十四、常用电工名词解释··········24
一、什么是母线槽
封闭式母线槽(简称母线槽)是由金属板(钢板、铝板或防火板)为保护外壳,导电排(铜排、铝排或铜铝复合材料)为电流载体,绝缘材料、相关固定件及附件组成的母线系统。大体可分为以下几个单元:1、母线干线单元
由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件和其他单元相接的连接件组成,它可具有分接装置,也可无分接装置。
注:干线单元有不同的几何形状,例如:直线形、L形、T形、+字形等。2、滑触式母线干线单元(滑触母线)
允许使用滚轮型或滑触型分接单元的母线干线单元。3、母线干线变容单元
用于连接同一系统中不同型号或不同额定电流的两种单元的母线干线单元。4、母线干线膨胀单元
允许母线干线系统的轴向尺寸有一定变化量的母线干线单元,主要用于由热膨胀引起的尺寸变化。5、母线干线馈电单元
用于任何进线单元的母线干线单元。6、分接单元
用于从带有分接装置的母线干线单元中分接出电源的一种输出装置,如滚轮装置、滑触装置、或插接装置(插接箱)。二、母线槽分类
母线槽的分类没有国家统一的标准,各制造厂家的分类也是五花八门,但总体来说,按绝缘方式可分为以下三种:1、密集型插接母线槽
由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等组成,母线(a、b、c、N、PE)间紧贴排列组装,完全依靠绝缘材料绝缘的母线槽。
密集绝缘插接母线槽防潮效果较差,母线在施工时,容易受潮及渗水,造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳,由于线与线之间紧凑排列安装,b、c相热能散发缓慢,形成母线槽中心温升偏高。密集绝缘插接母线槽受外壳板材限制,一般只能生产不大于3.5m的水平段。由于母线相间气隙小,母线通过大电流时,产生强大的电动力,使磁振荡频率形成叠加状态,造成过大的噪声。2、空气式插接母线槽
由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等组成,母线(a、b、c、N、PE)间一般有16—22mm的净距,主要依靠空气介质绝缘的母线槽。
母线之间有16—22mm的净距,线间通风良好,使母线槽的防潮功能较高,由于线间有一定的空隙,使母线的温升下降,这样就提高了过载能力,并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比密集型母线槽大得多,因此在同规格比较时,它的导电排截面必须比密集绝缘插接母线槽大。3、高强度插接母线槽
由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等组成,母线(a、b、c、N、PE)间一般有18mm左右的间距,依靠空气及绝缘材料绝缘的母线槽。
高强度封闭式母线槽工艺制造不受板材限制,外壳做成瓦沟形式,使母线机械强度增加,母线水平段可生产至13m长。由于外壳做成瓦沟形式,坑沟位置有意将母线分隔固定,母线之间有18mm左右间距,线间通风良好,使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高,并减少了磁振荡噪声。但同时,它产生的杂散电流及感抗也要比密集型母线槽大得多,因此在同规格比较时,它的导电排截面必须也比密集绝缘插接母线槽大。
总之,在短短20多年的发展中,母线槽的工艺已经经过比较大的改变。目前高强度插接母线槽和空气式插接母线槽的区别也逐渐变小,况且它们之间的区别本来也不是很大,所以,目前整个行业中一般只区分密集型和空气式。至于密集型和空气式哪个综合性能更好,也是众说纷纭,没有定论。但目前比较可靠的做法是小电流(2000A以下)宜采用空气式,大电流(2000A及以上)宜采用密集型,这也得到行业中权威人士的肯定。
三、母线槽运用的领域:
八十年代以前,高层建筑中的供电主干线主要采用可靠性较好的普通电缆,电缆在电气竖井内沿墙壁用支架或电缆桥架敷设。电缆作为供电主干线比裸导线、裸排要安全可靠得多,但载流量受到限制,电缆截面不可能造得很大(最大只能做到400mm2),而且电缆太粗,现场施工难度大。八十年代中后期,城市发展迅速,高层、超高层建筑大批建造,建筑物的用电负荷急剧增加,电缆作为供电主干线的局限性越来越突出,特别是现场制作电缆分支接头技术难度很大,急需一种容量大、分支方便的供电主干线取而代之。这时,容量大、分支方便的母线槽从国外引进来,并且在工程中迅速得到推广应用。
母线槽适用于各电力输送干线,有高压母线槽和低压母线槽两类。高层建筑、工业厂房、机场、码头、地铁、综合建筑工程等的变压器至配电柜,以及配电柜至车间及楼层的电力输送,其额定电流6000A以下,100A以上;额定电压1000V,频率50HZ或60HZ,可组成三相四线或三相五线的电力输送系统,属于大电流电力供电的首选产品。
对于小型建筑,用电负荷不是很大,主干线往往采用绝缘导线;对于高层建筑,用电负荷较大,用绝缘导线作为主干线已不能满足供电需要,这时主干线需要用电缆或母线槽,我国大城市近年来电力局正有相关安全规定:配电房及高层建筑必用母线槽代替电缆电线使用。
母线槽在我国兴起近有20年历史,至今我国大型城市高层建筑及高档工业企业已基本用母线槽代借电线电缆使用,因母线使用寿命长,拆移及分支线路方便,降低折旧费用及提高使用安全性能;中型城市及普通工业企业也开始普遍使用母线槽,则也可一次性投资,终身受益。四、母线槽在供电系统中的优势
在供电系统中,特别是高层建筑的供电系统中,供电主干线起着非常重要的作用,它好似人体中的大动脉,一旦出现故障就会造成严重的后果。因此,生产、建设及科研单位一直在为供电主干线的可靠性作出努力,不断改进,以期创造出安装维护简便、质优价廉、性能稳定的新产品。
室内导线敷设方式可分为:明敷——导线直接或者在管子、线槽等保护体内,敷设于墙壁、顶棚的表面及椼架、支架等处;暗敷——导线在管子、线槽等保护体内,敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部,或者在混凝土板孔内敷线等。对于小型建筑,用电负荷不是很大,主干线往往采用绝缘导线;对于高层建筑,用电负荷较大,用绝缘导线作为主干线已不能满足供电需要,这时主干线需要用电缆或母线槽。
80年代以前,高层建筑中的供电主干线主要采用可靠性较好的普遍电缆,电缆在电气竖井内沿墙壁用支架或电缆桥架敷设。电缆作为供电主干线比裸导线、裸排要安全可靠得多,但载流量受到限制,电缆截面不可能造得很大(最大只能做到400mm²),而且电缆太粗,现场施工难度大。80年代中后期,城市发展迅速,高层、超高层建筑大批建造,建筑物的用电负荷急剧增加,电缆作为供电主干线的局限性越来越突出,特别是现场制作电缆分支接头技术难度很大,急需一种容量大、分支方便的供电主干线取而代之。这时,容量大、分支方便的母线槽从国外引进过来。经过20多年的发展,母线槽技术已经相当成熟,最大电流可以达到5000A,而且母线槽可以在任意位置预留插口,分支及其方便。因而在工程中迅速得到推广应用。
综上所述,插接式母线槽具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便、能耗小、动热稳定性好、使用寿命长等优点。1、母线槽与电缆、分支电缆性价比NO.
项目
母线槽
电缆
分支电缆
比电缆多30~比母线少30~比母线少15~20%。
短期投资成本
40%,比分支电缆40%。多15~20%。
比电缆少50~比母线高50~60%比母线多60~70%。
长期投资成本
60%,比分支电缆少60~70%。
1
2
3
折旧率/每年
2%5~8%5~8%
维修容易,维修后维修难,维修后性维修难,维修后性能
维修情况
性能与新产品一能下降。样。
使用寿命绝缘性能改造损失率占用位置
50年≥20MΩ10~20%中
15~20年≥5MΩ70~80%少
15~20年≥5MΩ70~80%大下降。
4
5678
大,高达5000A,小,最大1600A,小,最大1600A,选
9
载流能力
适用于各种场所
选择范围小
择范围小
不需断开主电源,不能带电检修,须不能带电检修,须断分支回路可带电检断开总电源,停电开总电源,停电范围
10
产品维护
修,不影响其他回范围大路供电
机械强度高,防护机械强度低,需增机械强度低,防护能
机械强度
能力强,可满足大加电缆桥架配套使力差跨距安装
用
大
11
外形美观,颜色可电缆桥架体积大,色调单一,体积大缺根据现场要求选缺乏美感
12
外形与体积
配,体积小巧,结构紧凑布局整齐
电流分支
可预留多个插接增加接头繁琐,必需增加专用设备,无
乏美感
13
14
过载能力
15
阻燃能力
16
安装使用
17
互换备用
口,增加分支回路须断开主电源及电法带电作业时,只需插入插接缆箱即可,不需断开电源,安装方便快速
绝缘材料工作温度绝缘层和外皮工作绝缘层和外皮工作温
在130℃以上,过载温度最大在105℃,度最大在105℃,过载能力强,散热性好。过载能留差
能留差
外壳由钢板或铝合普通电缆的绝缘层普通电缆的绝缘层和金制成,不会燃烧,和外壳可以燃烧,外壳可以燃烧,阻燃
绝缘材料阻燃,耐阻燃电缆在火焰下电缆在火焰下也会燃高温,可有效防止也会燃烧。烧。
火灾的发生
安装拆卸方便,可如需变更布置,重如需变更布置,无法根据需要进行重新复利用率低,无法调整分支接头,无法布置,可在主回路带电分支作业
带电作业带电的情况下对分支回路进行改造,不影响整体供电
当系统出现故障可出现事故需停电检出现事故需停电检
紧急备用,利用备修,无法及时恢复修,无法及时恢复供用回路插接箱能迅供电
电。速恢复供电,提高系统供电稳定性
2、母线槽与电缆供电系统示意图
五、母线槽在供电系统中的局限性
母线槽作为供电主干线同普通电缆相比较显示了强大优势,但随着时间的推移,运行实践表明母线槽本身存在着许多缺陷,主要表现在以下几个方面:
其一,母线槽的安装要求比较严格,安装时要避免产生碰撞、敲击,连接螺栓紧固要适当,过紧过松都能造成隐患,也会影响母线槽的使用寿命,因此必须要有经验丰富的技术工人来完成。
其二,它制作方式多为手工制作,产品质量无法控制与保证,并且接头过多,产生故障点也多。八、九十年代,母线槽制作工艺落后,几乎都是手工操作,人为因素很多,质量好坏无法有效控制。但到了20世纪末,这一状况已经得到明显的改观,特别是“CQC”国家强制安全认证推广以来,众多小企业被淘汰,行业也越来越规范,产品质量、生产工艺也达到比较高的水平。因此,采用先进的生产工艺和设备,提高产品质量控制是产品质量的有力保证。
其三,母线槽在运输、储存过程中,如防护不好绝缘层会受潮变质,铜排会氧化、腐蚀,造成电气性能下降,因此母线槽在安装前必须对妥善保管。
其四,母线槽在使用中触头部位或接头部位易发热,或选择母线的载流量考虑不足也会造成母线槽发热。因此在具体工程设计选择母线槽的容量时,要充分计算建筑物的实际用电符合,并考虑到周围环境温度的影响,还要留有余量。六、母线槽的发展史
我国母线槽发展于80年代初期。于1981年起,原有的电缆干线及裸铜排电力供电干线渐渐由母线槽代替。在国际标准中规定电力电缆使用寿命规定为8~15年,因此在我国大中城市越来越多地被取代;而母线槽的使用寿命可达50年,已成为一种新型的输电设备,是目前及未来工程的首选产品。第一代:空气型
我国大约于1981年~1983年母线槽开始问世并投产,最常见的主要是空气型母线槽,以北京白纸坊机场电器厂为代表,生产的空气型母线槽是以铜排导电,另加绝缘隔相块隔开铜排,将导电排用绝缘衬垫支撑在壳体内,外加金属壳体封闭,靠空气介质绝缘,相间距离50mm,此母线槽为我国母线槽发展史上的雏形技术。由于技术上的缺陷,母线槽母排为裸体,当灰尖进入母线本体经受潮后,灰尖覆盖其上并结块,导致导电相线间产生短路事故,此类事故在沿海地带发生率较高。
另外,这种初级阶段的母线槽对防尘、防潮、防止小动物进入母线本体等方面做得不够全面,因而常出现事故。第二代:密集型
上世纪80年代中期开始,市场推出了密集型母线槽,以遵义长征电气控制设备厂为代表,密集型母线槽采用了电解铜排做导电材料,经加工折弯成型,并采用聚四氟乙烯薄膜包扎,再用阻燃PVC热缩套管经热缩定型(导电体经绝缘薄膜包轧后压紧封闭在一起),各相位铜排相互压紧之后,其间无空隙与间隔,插接口及连接头分隔开,此母线槽则名为密集型母线槽。
此类母线槽的问世虽已解决了空气型母线槽的部分缺陷问题,但此母线由于铜排紧压在一起,防潮能力极差;另外,如果母线所包扎的绝缘材料受到破损或接头插接口发热,或超负荷运行发热,会导致绝缘材料收缩后铜排裸露而出现短路事故,这些情况所造成的事故发生率比较频繁。该母线槽的常用绝缘材料:
聚四氟乙烯带:工作温度200度,缺点高温分解时产生使人致死的毒气(八氟异丁烯和氟光气)
聚脂薄膜:存在可燃性,延伸率和抗撕性极差,材质脆、易裂,导致绝缘层产生裂缝,发生放电、短路。
聚氯乙烯热缩管:质量差别极大,部分厂家采用廉价产品,实测绝缘达不到B级。
辐照交联阻燃绕带(PER):目前不错的东西,工作温度150,防水性能好,有弹性,包缠比较紧密。优点:散热好、容量大。
缺点:绝缘层可能受潮(绝缘层间存在间隙),引发短路。
目前使用此类母线槽的工程不少,但出现事故的事例也不少,因聚四氟乙烯绝缘薄膜耐压很高,所以出厂检测绝缘很好,但等安装完毕使用时却并不很理想。原因在于施工安装过程连接不紧;或超负荷运行时造成母排发热;或插接头接插不紧出现脱落、移位;或其他原因而损伤或绝缘薄膜收缩等种种原因造成短路事故时有发生。
第三代:空气绝缘型(复合绝缘型)
市场上的第三代母线槽产品是空气绝缘型母线槽,起步于90年代初期,它综合空气型母线与密集型母线槽的结构特点,即导电母排经包扎(采用耐高温耐压的聚四氟乙烯薄膜包扎)后,加隔相垫块相相位铜排隔开,起到双重绝缘的作用。其优点是价格实惠、使用安全;其不足之处是机械强度差,防护等级尚不能满足使用环境的需要。
空气型母线槽除了导电排本身具有绝缘层外,各相线之间还有一定的空气介质绝缘。现在也有厂家在弯头上采用硫化绝缘技术,直线段采用MT-7-3橡胶套管绝缘。
硫化绝缘技术:材料为CZ260快固绝缘粉末,采用四元交联固化,绝缘层与导电排间无间隙,其散热性能、防潮性能、绝缘可靠性和机械强度尚不能完全确定,对这种工艺的可行性尚在评估中。第四代:高强型
第四代母线槽产品是高强型母线槽。此母线槽起步于90年代中期,系引进欧美技术,母线导电铜排采用聚四氟乙烯绝缘薄膜包扎后,加PVC热缩套管固定,采用冷轧板成型机压成凹凸相间的波浪形来进行相位铜排绝缘,其导电铜排固定在凹槽内。
此母线槽的缺点是:如出现接头处发热,或插接头发热以及超负荷运时发热而使绝缘材料老化,盖板即可能出现短路或漏电事故。
其特点是价格低、水平装跨度大,安装强度高。七、目前市场上各种主流母线槽介绍1、空气型(复合绝缘)
复合绝缘空气型母线槽分为普通型和高强型,两者的区别本身不是很大,经过20年的发展,随着工艺改变和新型材料的不断出现,老式空气型和高强型已逐步退出市场,取代他们的是“仿德式”产品,该产品将它们的伏势合二为一,集合各自的优点,合理有效的避免了各自存在的缺陷。2、浇铸母线
为了解决在沿海地区或室外的大电流输送,在2000年左右,市场上出现了防水浇铸母线,这种母线槽属于一个特殊的分支产品。它是由铜或铝(铜复铝)做导体,绝缘树脂材料作为外壳,在一定形状的模具里浇铸而成,接头部分是现场连接后进行浇铸,因此整个母线系统就成为完全防水的系统。
优点:防尘、防水,可以长期水下工作。
缺点:全密闭、散热效果差,同等规格母排截面需加大,无法带插接单元(插接箱)。
3、密集型母线
前面已经讲过密集型母线的结构和它的优、缺点,密集型母线最大的优点在于散热快,因此,目前主流密集型母线均采用导热效果更好的铝合金材料做外壳。
说到散热必须要了解一个电气常识,同样的导体(同材质、同截面、相同的绝缘方式)在环境温度不同时,导电能力大不相同,见下表:
导体载流量温度校正系数表
环境温度(℃)
种类
K
-5
裸导体
9070807065
电缆
605550
1.361.411.48
1.311.351.41
1.251.291.34
1.201.231.26
1.131.151.18
1.071.081.09
1.001.001.00
0.930.910.89
0.850.820.78
0.760.710.63
0.660.580.45
2.141.291.241.291.32
01.951.241.201.241.27
51.141.201.171.201.22
101.111.151.131.151.17
151.071.111.091.111.12
201.041.051.041.051.06
251.001.001.001.001.00
300.960.940.950.940.94
350.920.880.900.880.87
400.880.810.850.810.79
450.830.740.800.740.71
500.770.67
注:(1)本表中K栏表示导体的允许工作温度,单位为“度”;(2)本表主要用于裸导体及电缆;(3)额定载流量的基准环境温度为25℃;
(4)地理线可参照电缆允许工作温度为65℃一栏进行校正。
因此,导体温升提高和截流量是一个恶性循环的过程,当温度升高时,导体截流能力下降,而载流能力下降又会导致温升加剧,从这一点上就可以了解,良好的散热条件对母线槽的功能起着十分重要的作用。
实现良好散热的几个重要途径:
a、密集型的整体结构是母排紧贴,导体和外壳亦紧贴组装,散热原理由空气型的“对流散热”转变为密集型的“传导散热”;
b、采用导热性能更好的铝合金材料作外壳,使其散热速度加快;
c、导体绝缘材料选择新型材料(如定型聚酯膜等),而不采用PVC套管。因为热缩套管一般都是导热性能低的绝缘材料,所以热缩套管在目前的密集型母线上很少采用。
d、导体中间(主要是B、C相中间)加铝板散热片,散热片和外壳联接,增加散热面,提高散热效果。这种方式一定程度上能降低温升,但它需要的材料、人工等成本和节约的铜材成本差距尚不明确,有待于大电流设备测试后方可确定。
上面讲了母线散热的重要性,其实归根结底,提高散热效果的最终目的是同等电流下减少导体的截面,以节约成本,这也是目前市场上流行铝合金外壳密集型母线槽的重要原因之一。
八、母线槽的主要技术参数与选型1.
主要技术参数:
如AC380V如4000A
如AC660V
如63KA
(1)Ue-额定电压:(2)In-额定电流:(3)Ui-额定绝缘电压:
(4)Icw-额定短时耐受电流:(5)Uimp-额定冲击耐受电压:母线干线单元:分接单元(如有):
如AC3750V
(6)过电压类别:1)Ⅰ□,Ⅱ□,Ⅲ□,Ⅳ□
注:如提供的试样有不同的过电压类别应予以说明。(7)材料组别:(8)污染等级:(9)电气间隙:(10)爬电距离:
如IIIa如3级如如
≥10.0mm≥12.5mm
(11)分接单元的技术数据(如有):
1)分接单元额定电流:2)分接单元短路分断能力:
如250A
如30KA
250A如30KA
3)分接单元保护开关的额定电流:如4)分接单元保护开关的短路分断能力:5)分接单元的额定绝缘电压:如660V(12)外壳防护等级:如IP40(13)触电防护类别:Ⅰ□,Ⅱ□,Ⅲ□
(14)母线干线系统外壳的外形尺寸:高:如170㎜厚:
如2㎜
(15)防火挡板单元(如有):
耐火时间:□60min,□120min,□180min,□240min
宽:如200㎜板
2、母线槽容量:
母线槽种类的选择应遵循小电流(2000A以下)选用空气式,大电流(2000A及以上)选用密集型。那么母线槽的电流该如何选择呢?若电流等级太小,母线槽容易过载而发生故障,若电流等级太大,会造成造价提升。一般情况下,我们按照下面的公式计算母线槽的电流等级:
P
Ie≥I=
3·U·COSΦ
Ie——母线槽额定电流(A)I——用电设备组的工作电流(A)P——用电设备组的容量(W)U——用电设备组的额定电压(V)COSΦ——功率因数(一般取0.85)
在实际工作中,我们也可利用经验来选择封闭式母线槽的规格,一般情况下“封闭式母线槽载流量”的数值为计算负荷数值的2倍。例如P=500KW,可选择1000A的封闭式母线槽。3、母线槽防护等级
母线槽外壳防护等级用IPxx表示,说明如下:
IP防护等级体系IP表示IngressProtection(进入防护)。
等级的第一标记数字如IP6_表示防尘保护等级(6表示无灰尘进入,参见下表)第二标记数字如IP见下表)
防止固体物质入侵-第一个数字定义防止液体物质入侵-第二个数字定义描述
无防护。无专门的防护。
防护50mm直径和更大的固体外来
描述
无防护。无专门的防护。防护水滴(垂直落下的水滴)
_5表示防水保护等级(5表示防护水的喷射,参
01
01
物。防护表面积大的物体,比如手(不防护蓄意侵入)。
防护12mm直径和更大的固体外来物。防护手指或其他长度不超过80mm的物体。
防护2.5mm直径和更大的固体外来物。防护直径或厚度超过2.5mm的工具、金属线等。
防护1.0mm直径和更大的固体外来物。防护厚度大于1.0mm的金属线或条状物。
防护灰尘。不可能完全阻止灰尘进入,但灰尘进入的数量不会影响设备的正常运行。
防护大浪。大浪或强射水进入设备
6
不透灰尘。无灰尘进入
6
的水量不应引起损害。
防护浸水。在定义的压力和时间下浸入水中时,不应有能引起损害的水量侵入。
防护水淹没。在制造商说明的条件8
下设备可长时间浸入水中。防护喷水。当设备倾斜正常位置15度时,从任何方向对准设备的喷水不应引起损害。
防护射水。从任何方向对准设备的射水不应引起损害。
防护溅出的水。以60度角从垂直线两侧溅出的水不应引起损害。设备倾斜15度时,防护水滴。垂直落下的水滴不应引起损害。
22
33
44
55
7
常用母线槽外壳防护等级选择表防护等级
防护等级说明
防止直径少于2.5mm的固体异
IP30
物进入,无防水作用防止直径少于21.0mm的固体异
IP40
物进入,有防水作用防尘、防溅水,向外壳各方向溅
IP54
水无有害影响
尘密无灰尘进入,防喷水,对外有消防水管、生活水管经过的地
IP65
壳各个方向喷水无有害影响尘密无灰尘进入,防强烈喷水,
水池边或码头有海水侵袭的地
IP66
对外壳各个方向强烈喷水无有
方
害影响
尘密无灰尘进入,防持续进水,
埋地安装、电缆沟安装,或浸水
IP68
持续进水后外壳进水量不致达
安装
有害影响
母线槽的防护等级并非越高越好,因为防护等级越高,母线密封性能越好,散热性能就越差,母线槽通电性能就会大幅下降。所以,在选择母线槽的防护等级的时候,应该根据实际情况进行选择,例如,在配电房内,配电柜的防护等级一般为IP40,那母线槽的防护等级选择IP40即可。4、母线槽的选型
母线槽的选型通常从以下几方面加以综合考虑:
方,户外使用的场所配电柜出线及水平安装变压器至配电柜、垂直井道安装
变压器至配电柜安装使用环境
消防要求,绝缘材料要阻燃、耐热性能要好,在高温下不释放有毒气体,结构上防止烟囱效应,应优先选择密集绝缘母线槽,如选用空气绝缘型,则需在线槽壳体内每单元设置阻火隔断;对特别重要场所,为保证应急电源火情下维持工作,应选用耐火型槽。
至于安装场所,首先考虑槽外壳防护等级,其次是建筑结构对线槽外形、安装支架形式和跨距的影响。
室内专用工作场所,如大容量变电所内为提高其散热效果,可采用IP30等级的母线槽;
室内的普通工作,如楼层电气竖井及配电间内,为保证安全性,应选用不低于IP40等级的母线槽;
室内潮湿场所或有防溅水要求的,为保证其在遭到溅水时仍能正常工作,应选用不低于IP54等级的母线槽;
室外或有特殊要求的,如防喷水,防海浪和防腐蚀场所可分别树脂绝缘母线槽;
大跨距场所,应选用外壳加强型母线槽;额定电流,应从技术性能、散热效果、价格等方面加以综合考虑,目前市场较多选用散热性能上佳和能耗低的铝合金外壳低阻抗密集绝缘母线槽。
根据工作电流(IB)选择正确的母线槽额定电流(IN)的大小,(IN)大小需按制造商提供的母线槽产品标准电流等级选择。九、
密集型母线槽生产过程的注意事项
密集型母线的结构决定了它在设计、生产、制造、安装过程中的特殊性和复杂性,下面针对我公司钢制密集型母线在生产过程中的注意事项作重点说明。1、钣金制作:
a、母排的剪切、冲孔和折弯精度要保证,特别是折弯精度,折弯角度的变化会导致导体端头长短不一:
b、盖板、侧板所有的毛刺要清理干净,钢制外壳水平弯通的侧板折弯时,外侧板需要折弯机成型,减少弯曲半径;内侧板则手工弯制,加大弯曲半径,这样才能有效避免导体和侧板有尖锐棱角的接触,从而保护绝缘层不受损伤;
c、弯通侧板冲孔定位要严格按空气型标准执行,否则转角处母排会松动,导致散热效果下降,运行噪音加大。2、焊接:a、铜排焊接:
母排在焊接后,和相同截面的原始母排载流量肯定要下降,所以,母排一定要45°斜面焊接,这样做的目的是增大焊接面,提高焊接面的载流能力。母排焊接成型后一定要把两面打磨平整,不能有任何突出焊缝和杂质;b、盖板、侧板的焊接:
侧板宜在外面焊接,盖板可以在内面焊接。盖、侧板焊接成型后要打磨平滑(特别是内面),去除一切毛刺和杂质;
c、无论是铜排还是外壳,在焊接时一定要用夹具对焊接物件进行固定,保证焊接角度的精确性。所有焊接件的焊疤均要完全打磨平滑,特别要注意焊接面的反面可能会出现焊渣或突起部位,这些部位也要打磨平滑。上述工序完成后,方可进行镀锡处理。3、导体的绝缘处理:a、校排:
母排在镀锡处理后,要求母排的直线度进行校正,校正时只能用木狼头或橡胶榔头,严禁用铁榔头等坚硬金属工具进行校正,如需采用夹具,必须在母排外包上棉布等隔层;b、砂排
导体在校正处理后,必须仔细砂排,将导体所有的边、角、面砂磨光滑,导体上严禁有任何的突出物、毛刺杂质的存在,如发现焊缝突起或原材料有瑕疵,一定要退回上道工序,待消除一切隐患后,方可进入下一道工序,在砂排结束后,要用纱布将导体上一切灰尘、杂质擦除干净后待用,注意防尘,此工序相当重要;c、包扎绝缘
在导体表面杂质处理完毕后,即可进入包扎绝缘的工序,包扎绝缘的顺序为先包扎端头折弯处、插口折弯处、弯通的折弯处或焊接处,后包扎直排部分,定型膜一定要包扎在定向膜外面,搭头部分为30-50mm(必须保证30-50mm的搭接面内定向膜包扎层数达到标准要求),在包扎定向膜时,定向膜能不裁窄尽量不裁,以保证绝缘效果,节约材料,包扎定向膜要严格按标准层数包扎,不能多也不能少,多了则影响装配精度,少了则影响绝缘等级,特别是在弯通转角处要注意包扎层数的统一性,包扎绝缘时一定要做到均匀、密致,不应有翘起、破损现象,在用粘胶带固定它时应顺着包扎方向粘帖,因为密集型母线防潮功能很差,
所以,整条导体在包扎绝缘层后,绝缘部分在任何一处不能有导体和空气直接接触,在包扎工作结束后,导体端头和插孔处按要求将绝缘层割除,割除面要平整、美观,包扎割除工序完成后,将母排放在指定的位置,存放区域要避免有尖锐物划伤绝缘层,在运输装配的过程中一定要轻拿轻放,以免损坏绝缘层,4、外壳装配前的处理:
在装配前对已经表面处理过的外壳内侧一定要砂磨处理,清除由钣金或喷塑造成的一切毛刺、颗粒、杂质等,砂磨后用纱布擦除一切灰尘、杂质,方可进行装配;
5、装配环境要求:
密集型母线的装配要求相对尘密的环境下进行,工作台面要清洁无尘,所有半成品均要擦拭干净后,方可进入装配区域,进入装配区域要换鞋换工作服,否则灰尘太多会导致母线泄漏电流增大,绝缘电阻降低;6、密集型母线装配注意事项:
密集型母线侧板端头必须粘贴2*30绝缘双面胶条,用于保护母排绝缘层不被侧板端头损伤,绝缘双面胶条应超出侧板端头5mm,长度应和侧板高度相同,在侧板中部,每隔300mm粘贴绝缘胶条1根,长度和侧板高度相同。
在装配前,应事先将该单元母线侧、盖板孔位校对一遍,如孔位不配,及时退回钣金区打孔并去除毛刺,在母线装配区严禁进行打孔作业。
在装配过程中,如母排成外壳端头不齐,应用木榔头或橡胶榔头轻轻敲打,缓慢调整,严禁用金属工具敲击或大力击打,如果各相位母排长度不一,应调整两端间距,将误差两端平分,切不可将误差累积到一端。
在母排和侧板固定完毕后,要仔细检查母线槽内部有无螺钉、螺帽、或其它杂物,确保去除一切杂物后方可盖上盖板,母线侧、盖板螺栓均要锁紧,且压力均匀,所有螺栓不能有漏装现象。7、密集型母线的检测:
因为密集型母线自身结构特点,它的出厂检验就尤为重要,每个功能单元都必须经过严格的检验方可入库,检验不合格的产品绝对不能入库。密集型母线除了安装空气型母线的外观检测要求进行检验外,最重要的是要对每个单元进行3750V为时1min的耐压测试,测试合格的产品方可入库,测试不合格的产品返回装配工序,拆解后查出故障点和故障原因,返工处理后再次进行耐压测试,直到合格后方可入库。
十、营销人员在售前、售中、售后的技术要求
1、在售前阶段(帮助用户进行方案论证、供电方案变更、现场安装可行性、测量、产品设计方案等)要为技术人员提供工程详细信息,包括:电气设计图纸、母线槽经过区域平面图、产品特殊要求、工程联系人、联系方式等,必要时陪同进行现场交底。
2、在售中阶段(设计方案确认、产品交接、安装工作等):与工程联系人进行沟通衔接;
3、在售中阶段(完工交接、工程验收、工程数据核实、结算数据确认、事故处理等):与工程联系人进行沟通协调,报送相关资料。十一、本公司产品相关知识
1、
母线槽电流规格:250A、315A、400A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A等;
2、
母线槽型号有:
铜导体
钢制外壳
铜覆铝导体
☆☆☆☆☆
含三相四线、五线含三相四线、五线含三相四线、五线含三相四线、五线含三相四线、五线开发中开发中
☆
含三相四线、五线
空气型
铜导体
铝合金外壳
铜覆铝导体铜导体
钢制外壳
铜覆铝导体
密集型
铜导体
铝合金外壳
铜覆铝导体
3、
母线槽技术标准:GB7251.1-2006、GB7251.2-2006、JB/T9662-1999及JB8511-1996
主材:
(1).铜排质量标准为:GB5585.1-2006、GB5585.1-2006,主要技术指标:
(1)化学成分:铜含量≥99.9%;(2)、电阻率:铜母线在20℃时的直流电阻率不大于0.01777Ω·mm2/m
(2).钢板:优质冷轧板GB708-2006、GB11253-89(3).钢带:优质冷轧钢带GB11253-89
(4).绝缘隔板、支撑件:不饱和树脂加玻璃纤维高温高压定型制作,JB7770
-1995。
(5).热缩套管:PVC,空气型母线槽双重绝缘;
(6)、绝缘薄膜(密集型母线槽主排绝缘):电工聚酯薄膜,杜邦Mylar。4.主要配件有:接头器、始端箱、插接箱、弹簧支架、吊架、托臂、过渡排、
接地线等;
(1).接头器,与母线槽同规格配套,单价可计入母线槽,亦可单独计价;(2).始端箱分为与变压器柜、开关柜、电缆连接、母线槽连接用等几种;(3).插接箱按容量不同(根据配置空气开关或刀闸大小),有无分励线圈、
辅助触头(即消防联动),有无电气、机械连锁,有无电动、地面操作机构等分别定价;
(4).弹簧支架含底座、弹簧支架,用于垂直安装母线槽固定,每套二只,可
按套(副)、只分别计价;
(5).吊架含吊杆、横担,吊杆有通丝吊杆、圆钢吊杆、角钢吊杆等,横担有
角钢横担、槽钢横担等;
(6)、托臂多用于电缆桥架安装固定;
(7)、过渡排为镀锡铜排,用于连接母线槽与变压器低压桩头、开关及母线槽
等,可在工厂预制,但多为安装现场配接;
(8)接地线用于母线槽外壳的接地螺丝间连接,保证外壳电流连续性;十二、母线槽的测量
随着母线槽不断更新换代,在供电系统中,特别是在高层建筑、厂房、配电房内得到广泛的应用与推广,行业竞争也日常激烈,对母线槽测量设计的要求也
相对提高,设计理念要先进、测量设计要合理化,母线槽的测量是比较复杂的工作,每个工程的现场区别也很大。不管在什么情况下,我们应该选择最合理的路线设计,尽量走最短的线路,本着能不设计弯头就不设计弯头,能少设计弯头尽量少设计弯头的理念进行设计测量。就设计测量该注意的相关问题及测量方法结合实例作如下说明:
1、配电房变压器联络母线槽的设计测量
a)现场确认母线槽数量、电流等级。这一点已作说明,不再细说。
b)注意变压器和进线柜的相位,如果相位不统一,通电时会损坏电气元件,甚
至造成母线槽或配电设备的爆炸。在设计变压器母线槽时,变压器的相位和进线柜的相位要仔细确定,如果存在反相问题,要在设计的时候考虑在母线槽的走向上改变相位,做到两端相位统一。实在不能统一时,应该在图纸上特别注明,并和安装人员交底,在安装时通过联络排改变相位,使两端相位统一。
c)母线槽支架的设计。在很多工程中,变压器的联络母线槽采用圆钢吊装,这
种方式用于变压器联络母线槽的固定是不合适的,特别是在油浸式变压器上。因为圆钢吊装是一种“柔性”固定,它只能吊住母线槽不能向下移动,而当母线槽在安装不当受到扭曲应力或受到母线短路电动力的影响时,母线槽有向左右或向上晃动的可能,这将引起与母线槽相连接的变压器低压套管的损坏或套管根部橡皮密封圈处的渗油。即使母线槽与变压器用伸缩节作过渡连接,但由于采用母线槽作为低压进线主母线电流一般较大,有的已经达到4000A,相应的伸缩节截面较大、弹性较小,仍可能使变压器低压套受力。因此,变压器室母线槽应采用角钢或槽钢做龙门架,并将母线槽固定在支架上,这样,槽支架的“钢性”固定与伸缩节的“柔性”连接配全,“钢柔相济”确保了变压器低压套管不致于受力损坏。
2、电气竖井母线槽的设计测量
a)勘察电气竖井的大小,竖井内是否有足够的位置安装下设计的母线槽(1条
或多条),插接箱门能否打开。还应该注意电气竖井是否有桥架、表箱等设备,如果有,应该为其预留足够的空间。
b)勘察电气竖井内的预留孔尺寸是否标准,其大小除容下母线槽及弹簧支架外,
还应有一定的空间。在勘察预留孔的尺寸时,应特别注意预留孔由上至下的垂直度,如果偏差太大,母线槽安装的垂直度将受影响,从而影响母线槽的外观及通电能力。
c)勘察计量箱进线位置,如果计量箱在电气竖井内,母线槽安装位置应该考虑
计量箱进线的方便,如果计量箱在电气竖井外,母线槽安装位置应该尽量靠近计量箱进线预埋管道,但不能阻挡预埋管道,否则会影响计量箱的进线操作。
d)勘察电气竖井内墙壁的结构,在设计支架时应考虑墙壁的结构,根据墙壁的
结构选用预埋支架或者用膨胀螺栓固定支架。
e)勘察电气竖井门的方向及大小,确定母线槽的单段长度,应保证每段母线槽
能顺利的搬进电气竖井。
3、地下室母线槽的设计测量
a)勘察地下室的结构,选择合理的母线走向,尽量避免设计过多、过于复杂的
弯头。
b)母线槽不能在水管附*行走向,在与水管的交叉处,尽量走水管上方,母
线槽还要避开水阀,以免在管道、水阀渗漏或检修时影响母线槽的正常运行。c)母线槽应避免在暖气管道附近通过,否则容易引起母线槽长期温度过高,从
而影响母线槽的运行,甚至导致故障的发生。
d)一般地下室均为汽车库,所以在设计母线槽时,其安装高度应满足用户要求,
母线支架底部距地面不能低于2.3米(母线槽及其附件、支架的最低点)。e)在测量时尽量减少异型弯通数量,弯通标准化。
f)地下室水平部分战线较长的中间合适地方预留一节母线(长度1至2米),
避免设计与安装冲突,规避接头处的误差。十三、母线槽的安装
母线安装前,应保证电气竖井、变配电室、母线槽经过的场所装饰工程、暖卫通风工程全部结束,以保证封闭式母线不被污染。楼板及墙体的预留洞、预埋
件应按设计要求的位置预埋预留。封闭式母线各功能单元的连接部件及活动,外壳内和绝缘子安装前也应擦拭干净不得有遗留物。
支架的安装必须横平竖直,支架间距合理、均匀,所有固定部位标准、牢固。如果支架需预埋,应保证预埋支架有足够的强度支撑母线槽及施工、检修人员的重量。
母线槽安装时,母线段与母线段连接时两相邻段母线及母线外壳应对齐,连接后不得使母线及母线外壳承受到机械应力。在封闭式母线整体安装前必须做绝缘试验,用1000V兆欧表测量相间、相壳之间、各个功能单元的绝缘电阻,其绝缘电阻不得小于200MΩ。安装人员要认真对照封闭式母线系统图,检查所有母线的规格、型号,避免盲目安装,造成返工,影响施工进度。母线安装时整体结构应横平竖直,水平敷设时距地面安装高度不小于2.3m。母线槽的拐弯处以及与各种箱、柜的连接处应加支架。当母线槽的终端箱、始端箱悬空时应采用支架固定,墙体、顶板上的支架必须用至少两套膨胀螺栓固定,膨胀螺栓应加平垫片和弹簧垫片。母线垂直通过顶板敷设时,应在通过的底板上采用弹簧支架。当封闭式母线跨越建筑物的伸缩缝或沉降缝时,采用适应建筑物结构移动的措施,防止母线连接处水平移动造成断裂,影响母线的正常供配电。
母线槽安装质量好坏,其最主要的体现在母线槽接头的连接上,如果接头连接不合格,会给母线槽的正常运行埋下隐患,长期运行后可能导致母线槽故障的发生。在连接接头时,接头铜排及主母排表面必须清理干净,主母排应该紧贴、对齐,接头铜排及绝缘板上下、左右居中,绝缘螺栓应该轻松、自由的穿入,绝对禁止用榔头或其他物体敲击绝缘螺栓使其穿入。在拧紧绝缘螺栓时,应采用扭力距扳手,根据不同的螺栓,选择对应的力距值,以保证连接的安全性和可靠性。
在安装母线槽和配电柜或变压器的联络铜排时,要保证相位统一。母排表面必须清理干净,各规格母排打孔大小、孔距要按标准进行操作,螺栓的规格也要按标准选择,所有螺栓均应加双平垫、单弹垫、螺栓拧紧后,应露出螺帽5~8牙。在安装结束后,检查所有螺栓是否拧紧。特别重要的是检查相位的统一性。
安装插接箱时,应将插脚对正主母排,用适当的力量将插接箱推入。在此过程中,应保持箱体端正,以免单边受力造成绝缘件损坏或者插脚跑偏。插接箱插入后,应检查插脚是否变形,如变形,则可能是插脚跑偏,应拆下检查。如果一切正常,将四个固定螺栓全部固定,并将箱门锁上。十四、常用电工名词解释
1、电阻率---又叫电阻系数或叫比电阻。是衡量物质导电性能好坏的一个物理量,以字母ρ表示,单位为欧姆*毫米平方/米。在数值上等于用那种物质做的长1米截面积为1平方毫米的导线,在温度20C时的电阻值,电阻率越大,导电性能越低。则物质的电阻率随温度而变化的物理量,其数值等于温度每升高1C时,电阻率的增加与原来的电阻电阻率的比值,通常以字母α表示,单位为1/C。2、电阻的温度系数----表示物质的电阻率随温度而变化的物理量,其数值等于温度每升高1C时,电阻率的增加量与原来的电阻率的比值,通常以字母α表示,单位为1/C。
3、电导----物体传导电流的本领叫做电导。在直流电路里,电导的数值就是电阻值的倒数,以字母ɡ表示,单位为欧姆。
4、电导率----又叫电导系数,也是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。大小在数值上是电阻率的倒数,以字母γ表示,单位为米/欧姆*毫米平方。5、电动势----电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势或者简称电势。用字母E表示,单位为伏特。
6、自感----当闭合回路中的电流发生变化时,则由这电流所产生的穿过回路本身磁通也发生变化,因此在回路中也将感应电动势,这现象称为自感现象,这种感应电动势叫自感电动势。
7、互感----如果有两只线圈互相靠近,则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。当第一线圈中电流发生变化时,则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化,在第二只线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感现象。
8、电感----自感与互感的统称。
9、感抗----交流电流过具有电感的电路时,电感有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做感抗,以Lx表示,Lx=2πfL.
10、容抗----交流电流过具有电容的电路时,电容有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做容抗,以Cx表示,Cx=1/12πfc。
11、脉动电流----大小随时间变化而方向不变的电流,叫做脉动电流。12、振幅----交变电流在一个周期内出现的最大值叫振幅。
13、平均值----交变电流的平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。正弦量的平均值通常指正半周内的平均值,它与振幅值的关系:平均值=0.637*振幅值。
14、有效值----在两个相同的电阻器件中,分别通过直流电和交流电,如果经过同一时间,它们发出的热量相等,那么就把此直流电的大小作为此交流电的有效值。正弦电流的有效值等于其最大值的0.707倍。
15、有功功率----又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,以字母P表示,单位瓦特。
16、视在功率----在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫做视在功率,用字母Ps来表示,单位为瓦特。
17、无功功率----在具有电感和电容的电路里,这些储能元件在半周期的时间里把电源能量变成磁场(或电场)的能量存起来,在另半周期的时间里对已存的磁场(或电场)能量送还给电源。它们只是与电源进行能量交换,并没有真正消耗能量。我们把与电源交换能量的速率的振幅值叫做无功功率。用字母Q表示,单位为芝。
18、功率因数----在直流电路里,电压乘电流就是有功功率。但在交流电路里,电压乘电流是视在功率,而能起到作功的一部分功率(即有功功率)将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数,以COSφ表示。19、相电压----三相输电线(火线)与中性线间的电压叫相电压。
20线电压----三相输电线各线(火线)间的电压叫线电压,线电压的大小为相
电压的1.73倍。
21、相量----在电工学中,用以表示正弦量大小和相位的矢量叫相量,也叫做向量。
22、磁通----磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通,以字母φ表示,单位为麦克斯韦。
23、磁通密度----单位面积上所通过的磁通大小叫磁通密度,以字母B表示,磁通密度和磁场感应强度在数值上是相等的。
24、磁阻----与电阻的含义相仿,磁阻是表示磁路对磁通所起的阻碍作用,以符号Rm表示,单位为1/亨。
25、导磁率----又称导磁系数,是衡量物质的导磁性能的一个系数,以字母μ表示,单位是亨/米。
26、磁滞----铁磁体在反复磁化的过程中,它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度,这种现象叫磁滞。
27、磁滞回线----在磁场中,铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示,当磁化磁场作周期的变化时,铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线,这条闭合线叫做磁滞回线如图1。
28、基本磁化曲线----铁磁体的磁滞回线的形状是与磁感应强度(或磁场强度)的最大值有关,在画磁滞回线时,如果对磁感应强度(或磁场强度)最大值取不同的数值,就得到一系列的磁滞回线,连接这些回线顶点的曲线叫基本磁化曲线。29、磁滞损耗----放在交变磁场中的铁磁体,因磁滞现象而产生一些功率损耗,从而使铁磁体发热,这种损耗叫磁滞损耗。
30、击穿---绝缘物质在电场的作用下发生剧烈放电或导电的现象叫击穿。31、介电常数---又叫介质常数,介电系数或电容率,它是表示绝缘能力特性的一个系数,以字母ε表示,单位为法/米。
32、电磁感应---当环链着某一导体的磁通发生变化时,导体内就出现电动势,这种现象叫电磁感应。
33、趋肤效应---又叫集肤效应,当高频电流通过导体时,电流将集中在导体表面流通,这种现象叫趋肤效应。
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