异形母线载流量
hbduzjan
hbduzjan Lv.2
2023年08月30日 10:33:42
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异形母线,顾名思义,即截面不是标准的矩形或圆形母线,而是通过成型的特殊截面的母线,典型的有L型母线用作MNS抽屉开关柜的垂直母线,D型母线用于中压开关柜的主母线,C型母线用做低压柜的主母线,还有一些十分复杂截面的母线用作主母线。 为什么要做异形母线,大家都知道,母线流通交流电,由于电磁场影响,会产生集肤效应,即电流在导体截面分布不均匀,趋于导体外表面的电流密度大,而中心电流密度很小。还有就是邻近效应,电流会远离邻近的位置。

异形母线,顾名思义,即截面不是标准的矩形或圆形母线,而是通过成型的特殊截面的母线,典型的有L型母线用作MNS抽屉开关柜的垂直母线,D型母线用于中压开关柜的主母线,C型母线用做低压柜的主母线,还有一些十分复杂截面的母线用作主母线。


为什么要做异形母线,大家都知道,母线流通交流电,由于电磁场影响,会产生集肤效应,即电流在导体截面分布不均匀,趋于导体外表面的电流密度大,而中心电流密度很小。还有就是邻近效应,电流会远离邻近的位置。


异形母线最主要的目的是增大载流量,一方面通过截面设计,使中间区域空出来,截面呈四周布置,如D型母线,D型的中心空的,外表面用于导电,有效利用截面。

另外,异形母线外表面大,充分利用外表面、内表面散热,增强载流能力。

综合比较,异形母线载流量大,交流电阻小。

如下图所示,相同截面的矩形铜排4根与2根C型铜排面对面布置相比,C型排载流量是矩形铜排的1.54倍,交流电阻只有矩形铜排的66%。

 


另外,出于安装考虑,异形母线可以实现无孔安装,直接利用截面沟槽固定螺栓。

出于强度考虑,特别是 铝材料的异形母线,C型排的强度高,截面系数大,因此抗弯强度高。机械强度高,支撑间距可以放大。

下图为铝合金材料作为主母线的低压柜,在连接处铜化处理。

 



当前C型排广泛使用于低压开关柜,具有铜排用量少,无孔连接方便的优点,作为低压开关柜主母排或垂直母线非常好。

C225 类型 适用于小于 250A 的电流。 母线的外部尺寸为 17*13*0.8mm ,额定电流 225A 截面积 35mm 2 电流密度 6.43A/mm 2  ,可以看出与15x3矩形铜排载流量140A,电流密度3.1,C型排是矩形排电流密度的2倍。


C400 30*35*1 额定电流 570A 截面积 113mm 2 电流密度 5.04A/mm 2

可以看出与5 x20 矩形铜排载流量25 0A ,电流 密度 2.5 C型排是矩形排电流密度的2倍。


C630 30*35*2 额定电流 800A 截面积 217mm 2   电流密度 3.68A/ mm 2  

可以看出与40 x5 矩形铜排载流量50 0A ,电流 密度 2.5 C型排是矩形排电流密度的1.4倍。

 


C1000 30*35*4 额定电流 1100A 截面积 402mm2 电流密度 2.74A/ mm 2  

可以看出与40 x10 矩形铜排载流量80 0A ,电流 密度2 C型排是矩形排电流密度的1.37倍。


C1600 2//30*35*4 额定电流 1700 截面积 804mm 2 电流密度 2.11A/ mm 2

C 形的垂直母线使集肤效应最小化,产生很高的电流密度


C型排直接利用槽口螺栓与其它铜排连接,还可以通过自力触头用于抽屉一次接插件连接。

C型排的机械强度高,C400 30*35*1的同相 支撑间距 1m 时,峰值耐受电流49kA,  支撑间距 2m是33kA 支撑间距 3m是 26kA,对于大电流多根C型排并联,短路电流分流情况下,仅需1米间距支撑对于安装、连接都是十分方便的,同时节省材料。


异形母线通过特殊形状设计,使母线利用率大幅提升,通过功能集成,方便固定和连接,对于当今铜价高居不下的情况,异形母线优势明显,特别是大电流开关柜如6300A,节省铜排接近40%,成本优势明显。

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