1. 引言 母排也称汇流排,在变、配电设备中担负着传导电流的重要作用。母线的材料主要有铜、铝、钢三种,除在特殊场合使用的母线外,一般采用铜母线比较多。母线的形状有圆形、矩形(包括全圆角和直角)、管型、D型,矩形截面使用最多; 母线可用经济电流密度的方法确定截面。所谓经济电流密度是根据线路投资、年运行费用及节约有色金属等因素综合计算而出的。母线除满足导电截面要求外,还需要按短路条件进行动、热稳定校验计算,在动稳定计算中,母线在弯曲时所产生的计算应力σjs大于母线的许用应力,就需要变更母线的设计方式、增加相间距离、减少绝缘子的跨距和增大母线截面等方法,来减小σjs。
1. 引言
母排也称汇流排,在变、配电设备中担负着传导电流的重要作用。母线的材料主要有铜、铝、钢三种,除在特殊场合使用的母线外,一般采用铜母线比较多。母线的形状有圆形、矩形(包括全圆角和直角)、管型、D型,矩形截面使用最多;
母线可用经济电流密度的方法确定截面。所谓经济电流密度是根据线路投资、年运行费用及节约有色金属等因素综合计算而出的。母线除满足导电截面要求外,还需要按短路条件进行动、热稳定校验计算,在动稳定计算中,母线在弯曲时所产生的计算应力σjs大于母线的许用应力,就需要变更母线的设计方式、增加相间距离、减少绝缘子的跨距和增大母线截面等方法,来减小σjs。
2. 40.5kV 中压柜的母排截面选择
对于40.5kV 中压柜,由于电压高,绝缘水平要求高,因此母排的选择更应该考虑开关柜整体绝缘要求,因此优先选择管型铜排。 下图是空气中,不同形状电极对板之间距离与雷电冲击电压之间的关系,棒电极相当于矩形铜排的厚边,40mm直径球体相当于圆管,可以看出在相同的距离下,圆管的耐雷电冲击水平高得多,而直径越大,越接近均匀电场,因此耐压水平越高,圆铜管排更加适合作为40.5KV开关柜的母线。
另外在大电流的情况下,矩形母线需要采用多片导体,引起的附加损耗、集肤效应系数大,电流分布不均匀,载流能力下降很大,在相同截面积的情况下,不同截面形状的导体受集肤效应影响的情况如下,可以看出圆管比矩形铜排更加具有优异的导电能力。
常用铜排 规格比较
3. 典型40.5kV开关柜铜排系统比较
40.5kV 2500A 主母排 电流比较
40.5kV开关柜管型母排示例
管型母排优点很多,尤其用在40.5KV开关柜上,困难之处主要在于铜排之间的连接上,主要有以下几种方式:
a. 端面连接,利用铜管的端面进行连接。
b. 压扁连接,通过把铜管连接处压扁,通过扁铜排过渡连接。
c. 圆面连接,通过圆管外圆面进行连接。
4. 结语
由于40.5KV开关柜十分重要,因此产品的设计需要尽量可靠。管型母排具有电场及导电好等特点,通过现在高水平的制造加工能力,完全可以更好的应用在产品上,真正解决开关柜可靠性问题。