隨著現代工程設施和設備的出現,各行各業的用電量迅速增加,特別是出現了許多高層建筑和大型車間。傳統的電纜作為傳輸導體已不能滿足大電流傳輸系統的要求。多通道電纜的并聯使用給現場安裝和施工連接帶來了諸多不便。管型母線作為一種新型的配電導線應運而生,充分體現了其在大電流輸電中的優勢。同時,由于采用了新技術和新工藝,大大降低了管型母線兩端連接處和分支插座插件處的接觸電阻和溫升,并在管型母線內采用了優質絕緣材料,提高了管型母線的安全性和可靠性,使整個系統更加完善。
1.選擇正規企業的合格產品:
管型母線應為具有3C強制性認證標志和型式試驗報告的產品。中國有許多管型母線制造商。它們大部分是手工制作的,主要在江蘇和浙江。江蘇揚中是的管型母線之鄉。在采購過程中,應深入調查制造商的生產規模、技術力量、工人素質和生產環境,尤其是生產環境。因為如果在不干凈的空間進行絕緣處理,絕緣層中會有一些導電顆粒,這在運行的初始階段并不重要,但隨著時間的推移,絕緣會損壞。
2.注意管型母線導線材質:
目前主要有銅棒、鋁棒和銅鋁復合材三種,價格差異較大。除純度外,還應注意彎曲后材料的機械性能。這里我們重點介紹銅鋁復合材料。銅鋁復合材料的界面強度直接影響其加工性能和使用可靠性。它是銅鋁復合母線Z的關鍵性能參數,只有在90°彎曲時無起泡和明顯桔皮,沖孔和剪切時無銅鋁分層,才能用于電氣設備,以滿足低Z界面結合強度的要求。不同的制造工藝導致不同的界面結合強度。當銅和鋁在機械壓力下卷曲并結合時,只有界面原子能被激活以形成原子鍵合。經過熱處理和擴散后,點連接變成表面連接,但擴散深度較薄,界面連接強度不高。只有在特定的工藝條件下對銅和鋁進行熔合,才能形成界面結合均勻、厚度一定的復合層,達到較高的界面結合強度。
經過大量試驗和計算機有限元分析,當銅層截面占總截面的20%時,具有良好的性價比。20%比15%好。由于集膚效應,導電性大大提高,硬度提高,使用壽命延長。銅層的橫截面比例與銅鋁復合母線的比重有一定的關系。當銅層橫截面占整個橫截面的10%、15%和20%時,比重分別為3.32、3.63和3.94(g/cm3)。檢測銅層橫截面Z的簡單方法是找到一個樣品,稱重,計算樣品體積和比重。
3.選擇管型母線的經濟斷面:
一般情況下,管型母線截面應根據Z大的長期工作電流選擇。并驗證管型母線在大短路電流通過Z的情況下的短時熱穩定性和動態穩定性。由于多條導線閉合時導線電阻和交流電流表效應的影響,管型母線通過電流時會引起發熱。銅、鋁管型母線長期運行時的允許加熱溫度為70℃,但當接觸面用錫可靠覆蓋(如超聲波鍍錫等)時,允許溫度升高至85℃。受連續加熱允許溫度的限制,不同材料和截面的管型母線給出了相應的長期允許電流值。在選擇管型母線截面時,管型母線的實際Z大長期工作電流應小于所選截面管型母線的長期允許電流。當年負荷較大且管型母線較長時(如室外配電設備的管型母線),通常按經濟電流密度法選擇管型母線。經濟電流密度是指當管型母線損耗、管型母線及輔助設備的年維護成本和折舊成本較低時,流經管型母線單位橫截面積的電流。管型母線截面由經濟電流密度除以無過載的長期工作電流得出。采用經濟電流密度法選擇的管型母線截面一般大于采用Z大長期工作電流法選擇的管型母線截面。
4.注意管型母線的極限溫升:
管型母線的極限溫升是多少?管型母線極限溫升是指母線槽在額定電流下滿負荷運行時,從穩定的Z高溫中減去環境溫度得到的溫升,通常用K表示。溫升極限試驗將在母線設計期間進行。溫升限制了管型母線的載流能力。溫升會縮短管型母線的使用壽命,增加功率損耗,降低電壓。同時也會影響環境溫度,加速周圍設備絕緣材料的老化,甚至引發安全事故。
在我國火災事故中,由電力引起的火災事故占火災事故總數的60%以上。電氣火災事故的肇事者包括電纜、電線、高低壓成套設備、變壓器、母線槽、電氣元件等,大多是絕緣材料因長期升溫、受熱而老化、短路引起的火災事故。
極限溫升是管型母線的關鍵安全技術參數,也是反映管型母線整體性能的重要指標。用戶還可以從管型母線溫升中了解到以下問題:① 銅排純度:銅含量與導體電阻率直接相關。同一導體規格的電阻率越大,自然溫升越高。② 導線橫截面積:相同結構、工藝、銅含量的導線橫截面積小,自然溫升高。③ 管型母線散熱性能:絕緣材料和外殼結構散熱不好,溫升自然較高。④ 連接器結構好壞:連接器接觸不良,溫升高。
5.根據當前容量選擇管型母線:
根據設計電流容量,選擇相應的管型母線產品,可以避免浪費,降低成本。
6.根據使用環境和安裝方式選擇管型母線:
① 管型母線的選擇應綜合考慮使用環境,管型母線外殼防護等級的選擇應符合以下規定:室內特殊潔凈場所應采用IP30及以上防護等級。2.一般室內場所采用IP40級及以上。3.有防濺要求的室內場所,采用IP54級。4.室內潮濕或有防噴要求的場所應采用IP65或以上防護等級。5.在有防腐要求的場所或室外,管型母線應采用IP68級全封閉樹脂澆注。
② 根據不同的安裝方式,在選擇管型母線時還應注意:當管型母線水平安裝且可根據需要設置支架時,應使用長度約3M的管型母線。當支架間距大于等于6m時,應選擇超長管型母線。當管型母線在不同形狀的建筑物中沿平面安裝時,應選擇矩形外殼的管型母線。沿圓弧面安裝時,應選擇樹脂澆注管型母線或圓柱形管型母線。管型母線垂直安裝時,應選用絕緣密實或樹脂澆注的母線槽,絕緣材料應為適合長期工作溫度不低于130℃的材料。為避免煙囪效應,當選用空氣絕緣管型母線時,管型母線殼內各單元之間應設置防火屏障。
③ 當用于應急電源時,應選擇防火防水的管型母線。
7.注意管型母線安裝支架:
與電纜相比,管型母線系統具有使用壽命長的優點,一般可達30-50年。為了盡可能延長管型母線的使用壽命,還必須考慮管型母線的安裝支撐。管型母線安裝在水平面上時,一般采用吊裝支架或龍門支架,豎井內一般采用彈簧支架與角鋼支架相結合。在購買一些大容量客車時,應仔細檢查支架、吊桿和橫梁、彈簧和負載等材料。一些有缺陷的制造商選擇數量較少的角鋼作為支架材料,導致管型母線在使用一段時間后下垂和移位,如果不及時維修,甚至發生安全事故。