山东德顺电气设备有限公司
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公司专业从事母线槽产品研发、设计生产的企业,企业自成立以来。始终坚持“创领先技术、造一流产品、建一流服务,树德顺品牌”的质量方针,坚持“超越~源于不断进取”的发展理念

密集型母线槽系统

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概要:
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如何选择母线槽及质量控制的探讨

一、用户选择生产厂家与审核

首先用户在选择生产厂家的同时应从国家强制认证中心官方网站上查询该厂家的证书有效性,也可以审核3C实验报告的一些技术参数,母线槽3C证书及实验报告上能体现出该生产厂家已通过认证产品的技术数据及实验参数,确定能否符合本项目采购使用要求,如︰防护等级、温升值、电流规格、导电体截面积、保护电路连续性、短路耐受电流强度ICW=KA、等等,如果符合上述几点要求,基本上可以考虑采购或合同洽谈。

二、产品检验

1、生产企业必须从原材料到成品进行跟踪检测,从导电体加工成型、绝缘材料成型、产品组装每个环节都严密的监控。

2、建议用户必须到生产厂家进行现场考察,对导电体是否有专业成型设备、是否有测试导电体电阻率及导电率的测试仪、是否有耐压强度测试仪、只有具备以上这些最基本检测设备才能保证企业产品出厂质量。

三、短路耐受电流强度(ICW=KA)

1、如果母线槽耐受电流强度低、配置电流开关分断能力再好也没有什么意义。2、建议大家选择比较合理的短路耐受电流强度等级。

四、母线槽结构

母线槽结构总体有两大类:密集型和空气型。

1、密级型母线槽相间导电体采用绝缘材料包扎紧压在一起(俗称∶三明治式),因密集型母线槽中间无空气,所以热量可以直接散发,散热快,适用于大电流干线供电使用。

2、空气型母线槽因内部结构形成空气气道,所以散热程度比较慢,适用于小电流供电一般630A电流以下而且价格比较经济。建议>630A选用密集型母线槽,建议≤630A选用空气型母线槽比较好。

 

极限温升——母线槽最关键的安全技术参数

极限温升

母线槽在供电系统运行中,温升值是最关键的安全技术参数,他直接涉及到母线槽的载流能力和安全隐患。

目前我国采用母线槽代替电缆已形成必然发展趋势,随着经济及现代化建设的飞速发展,在我国火灾事故中,由电气引发的火灾事故比例占50%以上,大部分是由于长时间高温发热运行,导致绝缘老化引发短路引起火灾事故,这其中也有人为的因素,比如设计人员或用户负责人对母线槽的极限温升认识和了解不深,致使设备存在安全隐患,所以要确保供电系统安全运行,母线槽的极限温升对产品的影响,必须引起设计院监理人员,甲方用户、总包施工单位的重视。

一、国家强制性3C认证对母线槽的温升要求

母线槽温升是根据绝缘材料耐热等级来允许温升值的,国际电工标准IEC60439.2-2000与国家标准GB7251.2-2006标准是同样的,如母线槽绝缘材料为B级,其耐热≥130℃,在周围环境允许的条件下,它允许温升值是110K(110℃C减去环境温度40C )。所以国家强制性3C认证的实验标准∶母线槽的极限温升≤70K,属于安全合理的一项技术参数

二、母线槽的载流能力是由温升来确定的

母线槽在运行中如果温升很高,那么电阻值就增大,电压降也加大,电能的损耗也随之变大。例如∶当导电体50mm2通过120A电流时温升就比较低,通过160A电流时是符合标准的,如果通过200A电流时温升就超高了,绝缘材料随之快速老化,最终产生短路事故的发生。另外由于各生产厂家对母线槽温升结构不同,生产工艺不同,原材料材质差异,都会与母线槽的载流能力有很大的关系。

三、什么原因导致母线槽温度升高

1、导电体(铜排)含铜量低、电阻大。客户在订货时常提出对铜排的含铜量能达多少比较关心,如果含铜量低,电阻率越大,所以德顺铜质母线槽CMC系列全部采用含铜量达到99.95%以上,电阻率P≤0.01777(欧姆·平方毫米/米)优质T2铜排。

2、母线槽外壳结构和绝缘材料散热差,如果母线槽外壳结构不合理,或采用比较差的绝缘材料会引起温升值的升高。3、超负荷运行,有些用户随着设备的增加,负荷增大同时没有采用有效的保护措施,使设备长时间超负荷高温运行都会造成母线槽温升升高。

4、铜排规格与温升的关联(铜排规格与温升的影响)例如∶母线槽铜排导体5*200与10*100截面积同样是1000mm',但前者比后者至少提高20%的载流能力,因为在导体越厚的情况下,电阻产生的热量不易敞发,通过同样的电流,前者比后者运行的温升低,电损也少,电压降同样少,这就是电流集肤效应造成的效果。当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表而流过,这种现象叫集肤效应,是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中)。

四、母线不能持续高温运行

母线槽作为电力输送的干线设备使用,目前工程项目上使用母线槽温升值又55K、70K、90K甚至更高,但温升持续高温运行很容易出现以下问题:

1、母线槽内部温升高,电压降会加大;

2、温升高,使设备的机械强度有所降低,外壳以及导电使受热后机械强度开始松弛;3、母线槽外壳高温容易烫伤人;

4、温升高,使周围环境温度相应升高影响其他电气;5、温升高,绝缘材料老化快,使母线槽使用寿命缩短;

6、温升高,使母线槽连接器搭接部分以及绝缘件快速老化甚至容易引发火灾事故。

 

 

母线槽与安全有关的重要技术参数

外壳防护等级

母线槽外壳防护等级是防止人或动物直接接触带电设备,防止异物和水进入母线槽内对设备安全造成影响的一项重要指标。

综合许多由母线槽引起的电气事故,其绝大部分都是由于连接头的安装及防护等级工艺措施不符合要求引起的。母线槽的防护等级不单是指母线本体的防护等级,它也包含单元连接装置部位的防护等级。目前市场上诸多母线槽,标注的防护等级有IP54、IP65、IP66,其母线本体防护等级均能达到所示指标值,但连接头的防护等级则仅能达到IP30或IP40。因此连接头的设计加工是很关键的一个因素,如果连接头密封不好,母线本体有再高的防护等级都无法真正有效的保护母线槽安全运行。所以,当用户在选择母线槽时一定要求厂家送样,样品必须是带有连接装置连接的带插接口且连接完整的两个单元。通过对母线本体、插接口、连接头防护性能的考察,才能确定母线槽的防护等级是否符合设计要求。单一的母线单元样品或外带式连接头的母线样品,是无法确定连接头的密封程度是否符合防护等级要求的。因为母线槽的防尘防水性能关系到母线槽能否安全运行,所以在选择母线槽时,连接头的防护等级应该是值得用户重视的第一要素。

很多项目在工程设计时没有注明母线槽的外壳防护等级,甲方又没有明确的要求,致使众多项目因过多考虑工作造价,而选用了IP30或IP40的母线槽。在使用过程中,由于灰尘的日积月累,加上气候潮湿、日夜温差的变化在其表面产生凝露或因设备进水而引发电器短路,这种事故在沿海地区出现特别多。在选用母线槽时为保障母线槽安全运行,一定要根据使用环境要求,选择合适的防护等级。

母线槽防护等级的选择(见表1)建议︰配电房内,防护措施较好,变压器至配电柜防护等级可选用IP30或IP40;配电柜的出线母线槽宜选用P54;地下室或水平安装的母线槽,因有消防喷淋及车辆进出,环境潮湿、灰尘颗粒较多,加上消防用水或定期消防实验,母线槽受潮或进水的机会较多,严重影响母线槽的安全运行和使用寿命,因此水平安装宜采用防护等级≥IP65的母线槽﹔户外使用应选用P65;水池边或码头等近水的地方应选用P66;埋地安装或在电缆沟内安装时应选用P68;而垂直井道安装的母线槽,因电气竖井属封闭状态,防护性能较好,防护等级≥IP40的母线槽就可满足要求。

德顺母线槽外壳防护等级高达P65;且包括连接头也能达致P65的防护等级。防尘防水性能好,能满足不同的适用环境要求。

表1

母线槽外壳防护等级选择表

外壳防护等级

安装使用环境

IP30

IP40

IP54

IP65

IP66

IP68

变压器至配电柜

变压器至配电柜、垂直井道安装

配电柜馈出线及水平安装

有消防水管、生活水管经过的地方,户外使用的场所

水池边或码头有海水侵袭的地方

埋地安装、电缆沟安装、或浸水安装

 

绝缘介质

绝缘性能是保障母线槽安全运行的另一项重要指标。影响绝缘性能高低的因素有︰包扎导体的绝缘材料、安装使用的绝缘部件、连接部件的绝缘材料以及插接开关箱的绝缘材料,优质的绝缘材料才能保证母线槽的高绝缘性能。

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