母線培訓(xùn)教材

1、母線加工、安裝和質(zhì)量檢驗(yàn)1.概述：發(fā)電廠和配電室中的上下壓開關(guān)柜普遍都采用母線以連接電源和各種電器來傳輸和分配電能，尤其并聯(lián)母線輸送大電流比敷設(shè)電纜經(jīng)濟(jì)的多，其基建費(fèi)用要降低15-65%，黑色金屬耗量降低40-65%，電能損耗降低50-75%。2.母線的機(jī)械和電氣性能，應(yīng)滿足下表規(guī)定：母線名稱母線型號(hào)最小抗拉強(qiáng)度N/mm 2最小伸長率20 °C時(shí)最大電阻率Q m銅母線TMY2556鋁母線LMY1153鋁合金管母線LF21Y1373.母線的選擇：一般鋁母線，母線加工前應(yīng)進(jìn)展檢驗(yàn)，要求其任一斷面截面面積減少量與標(biāo)稱截面積之比銅排1%鋁排1.5%。母線的選擇一般按載流發(fā)熱、再校驗(yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定來

2、確定母線規(guī)格。即母線截面的選擇應(yīng)以母線長期允許導(dǎo)電電流為準(zhǔn)，總母線匯流排以各分支木線電流之和進(jìn)展選擇，分支母線以被連接支路額定電流為準(zhǔn)進(jìn)展選擇。銅排截面與允許負(fù)荷電流 A見下表：母線截面積/mn2環(huán)境溫度250C350C400C平放豎放平放豎放平放豎放15X320021017618516217120X326127523324521422525X332334028530027128530X445147539441536638540X459367552255048451040X566570058855155158050X581686072076066970550X69069557978407357

3、7560X61069110594099087392060X812511320110111601016107060X1013951475123012951133119580X613601480119513001110120580X815531690136114881260137080X10174719001531166514171540100X6166518101557159213561475100X8191120801674182015461668100X10212123101865202517201870120X8221024001940211018001955120X10243526502

4、152223419962170*下面是對條母線允許的載流量的計(jì)算值： 變電所各種規(guī)格的矩形銅母排導(dǎo)體長期允許載流量A導(dǎo)體尺寸單條雙條三條四條hx b(mm)InInInIn40 x 448039740 x 554244850 x 458646950 x 566154660 x 6825682127810561692139860 x 8989817154512772021166660 x 101112919173714362267187480 x 6107488816411356210517402435202180 x 81274105319461608249120582863236680 x

5、1014271179217517982774229331672617100 X 613051079195516162507207228863385100 X 815421274229818992933242433592776100X 1017281428255821143181262936222993125 X 615311269223618481901157132232664120 X 818001488261621623240267836933052120X 1020051657288523823576295540563352注：1 .載流量系按最高允許溫度 +70C，基準(zhǔn)環(huán)境溫度+25C

6、、無風(fēng)、無日照條件計(jì)算的； 2 .上表導(dǎo)體尺寸中，h為寬度，b為 厚度；3上表當(dāng)導(dǎo)體為四條時(shí)，第二、三片間距皆為 50mm; 4上表中I開啟平置，H在封閉開關(guān)柜內(nèi)配置；5當(dāng)開啟豎放時(shí)，導(dǎo)體的載流量為平置時(shí)的 1.33倍。4.母線加工：母線連接前應(yīng)根據(jù)被連接電器的尺寸、電流、相序等進(jìn)展加工，其加工工藝過程為：母先選擇+下料+調(diào)直+校平+打孔+去毛刺+折彎+端面校平+外表處理電鍍/鍍銀/噴漆+烘干。4.1 .母線打孔：分沖孔和鉆孔，在具有沖模時(shí)，應(yīng)盡可能冷沖加工，沒有相應(yīng)的沖模時(shí)，可以采用鉆床鉆孔。母線連接尺寸見下mm螺栓直徑456810121618通孔直徑911131719螺栓直徑2022242

7、730333642通孔直徑22242629333639454.2 .母線的彎曲：a. 母線彎曲應(yīng)在三點(diǎn)式液壓彎曲機(jī)上或?qū)Ｓ脧澢Ｉ线M(jìn)展冷彎制作，彎曲處距絕緣子固定螺栓的距離應(yīng)50mm距母排搭接處的距離玄30mm彎曲處時(shí)不允許有裂紋和明顯折皺現(xiàn)象，皺紋高度1mmb. 母線進(jìn)展直角冷彎不能保證其彎曲質(zhì)量時(shí)，可以在熱態(tài)下進(jìn)展彎曲，其加熱溫度為：銅母線500-550 OC;鋁母線200-250 °C。c. 母線平彎的最小彎曲半徑應(yīng)符合下表：母線規(guī)格寬X厚/aXb最小彎曲半徑銅鋁<50X52b2b> 60X52bd.母線立彎最小彎曲半徑應(yīng)符合下表:母線規(guī)格寬X厚最小彎曲半徑銅鋁&l

8、t;50X5a> 60X52a4.3 .母線扭麻花彎可在臺(tái)虎鉗或?qū)Ｓ霉ぞ呱线M(jìn)展，要求其扭彎局部長度應(yīng)大于母線寬度的1.2倍，一般取2.5倍。4.4 .母線搭接外表的處理：為了提高母線連接的可靠性，應(yīng)對母線搭接部位進(jìn)展打麻點(diǎn)校平壓花，校平間隙為。校平后其寬度尺寸誤差應(yīng)不大于標(biāo)稱寬度的 5%母線校平后應(yīng)對搭接處進(jìn)展搪錫或鍍銀處理，以保證其接觸電阻不大于母線自身長度電阻。4.5 .母線的涂漆和相序排列：母線涂漆具有保護(hù)金屬外表免遭化學(xué)及電化學(xué)腐蝕、標(biāo)識(shí)相序和發(fā)熱輻射作用。涂漆處距搭接母線兩 側(cè)應(yīng)不小于10mm在沒有涂漆的地方涂中性凡士林加以保護(hù)。母線的相序有涂漆、粘不干膠色標(biāo)的方法加以標(biāo)記，以

9、便運(yùn)行與檢修。 其色標(biāo)和相序排列規(guī)定見下表： 注：安裝位置按柜、屏正視方向。組別符號(hào)涂漆顏色母線安裝相互位置垂直布置前后布置水平布置A相U黃上后左B相V綠中中中C相W紅下刖右正極L+棕上后左負(fù)極L-藍(lán)下刖右中性線N淡藍(lán)最下最前最右平安接地線保護(hù)接地PE黃綠雙色-E5母線的安裝.母線搭接區(qū)內(nèi)的電流分布與搭接長度:0 76 152 228 304 380 456 532圖1：母線搭接區(qū)內(nèi)電流分布圖152 190 228 266 304 342152 190 2284L: 5=10Rc/Ra=5210L: 56 8圖2 :接觸電阻與搭接長度之關(guān)系L/l與母線厚度5之比有很大的關(guān)系。上面是 L/ 5并

10、且同母線的搭接區(qū)長度在母線接觸連接的搭接區(qū)內(nèi)，電流的分布是不均勻的，分別為10、5、2時(shí)，運(yùn)用保角變換法和 Schwarz Zhristoffel定律計(jì)算，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過的搭接區(qū)內(nèi)電流和等電位線的分別情況。從圖1中可見，L：5W 5的條件下，電流實(shí)際上已通過了全局部界面；而在 l :5W 2以后，電流更幾乎是均勻地通過全局部界面。反之，假設(shè)L :5值甚大，那么電流線在整個(gè)搭接長度都接近與分界面圖中虛線平行。實(shí)際接觸面還與接觸面的也就是說，在搭接長度L5時(shí)，母線接觸連接的接觸面利用率很差，因而接觸電阻相對地亦較大 微觀不平度有關(guān)。從圖2中可知，隨著搭接長度L增大，搭接電阻將減少。然而，當(dāng) L值相

11、對5來說不大時(shí)，電阻減少的很快，反之減少的慢。這是 由搭接區(qū)的電流分布決定的。當(dāng)L/ 5 =5-7時(shí)，Rc與R之比已接近其最小值0.5，此即為最正確的L/ 5值。因此，一般情況下搭接區(qū)長度L取為母線厚度的5-7倍，以期兼收降低接觸電阻與節(jié)省材料之利。5.2 .栓接的搭接段，采用栓接時(shí)，搭接段的長度仍以5-7倍母線厚度為宜，或者搭接長度為倍母線寬度。但為了改善電流分布情況，降低接觸電阻及提高其穩(wěn)定性，將母線搭接段的端部加工成具有45°的傾斜角的斜面是頗為有效的。5.3 .母線連接緊固壓力和蠕變：高溫下的母線在螺栓壓力的作用下會(huì)因蠕變極限的下降發(fā)生材料的“流動(dòng)"。當(dāng)母線因塑性變

12、形減薄后，螺栓連接就松弛了。 于是，接觸壓力減少，接觸電阻增大，使溫度繼續(xù)上升，而蠕變極限那么持續(xù)降低，形成一種惡性循環(huán)。如果接觸壓力不夠，接觸 不良，其最終結(jié)果是搭接區(qū)內(nèi)發(fā)生弧光放電，將接觸外表灼傷。適當(dāng)增大緊固壓力雖然能使接觸電阻和溫升下降，但與此同時(shí)蠕變卻加劇了，以致接觸電阻應(yīng)應(yīng)力松弛又增大，這是一個(gè)矛盾。 當(dāng)壓力增大到一定程度后，接觸電阻將趨于穩(wěn)定，再繼續(xù)增大壓力，對減少接觸電阻已無明顯作用，徒然使蠕變極限下降而已。 接觸電阻不僅與正壓力有關(guān)，而且受緊固件墊圈尺寸的影響，當(dāng)采用大墊圈時(shí)，接觸電阻將降低很多。母線材料的蠕變和緊固螺栓受熱后發(fā)生的形變，會(huì)使接觸壓力不穩(wěn)定，以致接觸電阻也不穩(wěn)

13、定。為穩(wěn)定緊固壓力，一般采取的 措施有：選用與與母線材料的線膨脹系數(shù)相近的材料螺栓，以保持接觸壓力大體不變。采用具有2°-5°傾斜角的鋼質(zhì)螺栓，利用它能局部地起到防止接觸壓力于溫度發(fā)生變化時(shí)有較大的變化。采用能夠補(bǔ)償熱膨脹的碟形彈簧，使接觸壓力維持在一定水平上。采用總厚度達(dá)7-8mm的鋼質(zhì)墊圈組和加長了的緊固螺栓，以減少母線和螺栓于發(fā)熱時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，從而消弱蠕變效應(yīng),_ 使接觸壓力不致發(fā)生較大變化。5.4 .母線搭接外表清理和螺栓貫穿方式：母線加工好必須保持外表清潔干凈,并涂以電力復(fù)合脂。以前習(xí)慣用中性凡士林，由于其熱融點(diǎn)只有54°C,在正常的運(yùn)行70°

14、;C情況下，早已流淌，使母線接頭間產(chǎn)生間隙，灰塵、水份隨之侵入間隙中，增加了母線接觸電阻，引起搭接處發(fā)熱。另外，中性凡士林對銅鋁母線連接所產(chǎn)生的電化腐蝕無緩解作用，抗鹽霧能力差。所以，GBJ149-90規(guī)定母線搭接面應(yīng)涂電力復(fù)合脂而不采用中性凡士林。母線安裝時(shí)應(yīng)保持搭接面自然接觸，最小允許搭接非自然平度不超過 2mm嚴(yán)禁在受應(yīng)力情況下強(qiáng)行安裝 。母線平置時(shí)貫穿螺栓應(yīng)由下往上穿；其余情況下，螺母應(yīng)置于維護(hù)側(cè)，螺栓長度宜露岀螺母23個(gè)螺距；貫穿螺栓連接的母線兩外側(cè)均應(yīng)有平墊圈，相鄰螺栓墊圈間應(yīng)有3 mm以上的凈距，螺母側(cè)應(yīng)裝有彈簧墊圈或鎖緊螺母。平墊圈應(yīng)采用加厚墊圈。5.5 .母線緊固方法規(guī)定：母

15、線緊固后檢查接觸是否良好，以前一直沿用對母線的接觸面間隙用0.05 mm X 10 mm塞尺檢驗(yàn)，接觸面寬50 mm及以下時(shí)，塞入深度不大于 4 mm；接觸面寬60 mm及以上時(shí)，塞入深度不大于 6 mm。由于這一檢驗(yàn)方法不能充分有效的反 映接觸面的實(shí)際情況，新 GBJ149-90中用力距扳手緊固螺栓代替塞尺檢查。力距扳手緊固螺栓可使每個(gè)系統(tǒng)直徑的螺栓對母線的壓力相等，受力均勻，可增加母線接觸面， 從而減少接觸電阻， 使母線不致過熱。連接螺栓一般選用強(qiáng)度為 4.6級的鋼制螺栓，對于4000A應(yīng)按GBJ149-90表的規(guī)定。母線連接當(dāng)螺栓緊固后，應(yīng)將螺母、墊圈打上緊固標(biāo)記。 螺栓的緊固力矩值螺栓

16、規(guī)格M8M10M12M14M16M18M20M24扳手力矩(N m)5.6 .母線搭接方式：GBJ149-90表，當(dāng)母線與設(shè)備接線端子連接時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行GB?變壓器、高壓電器和套管的接線端子 ？的要求搭接形式別序號(hào)連接尺寸mm鉆孔要求螺栓規(guī)格blb2amm個(gè)數(shù)直1125125blorb22l4M2 01 二 1線2100100blorb2174M16id 1連38080blorb2134M12II1匸寫II接46363blorb2114M10t1'155050blorb294M81 164545blorb294M81 11 ,垂直7404080132M12丨1V 1 1 帀節(jié)JT直連8

17、63112M101+討接925255092M8直10125125214M20、-h線11125100-80174M16連1212563134M12T匚接13100100-80174M161480:80-63134M12|1J - 1 ,156363-50114M1016505094M817454594M81812550-40172M16嚴(yán)1910063-40172M161 ;:208063-40152M141 216350-40132M12T225045-40112M10112363112M10245092M8L肇1I、2512560112M10二丨TJ1y261005092M8丨 u1 l

18、臥27805092M8i廠冬i2840131M121 H I294025111M10j -30111M10丨 H丨丨131252291M8注：螺栓裝配用螺孔可用圓孔或長圓孔，圓孔按Q/BY 038-2001的要求選擇，長圓孔按 Q/BY 031-2000的優(yōu)選系列選取，即M10 11/11 X 14，M12 14/13X 17，M16 18/17X 22，M20 22/22X 28，長圓孔的方向應(yīng)與母線的長度方向一致。5.7 .母線搭接面的處理應(yīng)遵守的原那么：銅與銅：室外、高溫且潮濕或?qū)δ妇€有腐蝕性氣體的室內(nèi)，必須搪錫或鍍銀；鋁與鋁：直接連接；鋼與鋼：必須鍍鋅或搪錫，不得直接連接；銅與鋁：在枯

19、燥的室內(nèi)，銅導(dǎo)體應(yīng)搪錫，室外或空氣相對濕度接近100%和室內(nèi)，應(yīng)采用銅鋁過渡板，銅端應(yīng)搪錫;鋼與銅或鋁：鋼搭接面必須鍍鋅或搪錫;封閉母線螺栓固定搭接面應(yīng)搪錫或鍍銀。5.母線安裝的質(zhì)量檢驗(yàn)序工程要求檢驗(yàn)方法備注1安裝間隙檢驗(yàn)2500A及以下，用力距扳手測量其力矩，應(yīng)符合上 5.5表之要求；3150A及以上，除打力矩外，還應(yīng) 用10X0.03塞尺插入搭接區(qū)周邊檢查其插入深度 不超過25%力矩扳手和塞尺用于可拆卸的搭接2接觸電阻測量測量其接觸電阻不大于同等長度單根母線電阻， 或壓降不大于7mv。具體見“接觸電阻培訓(xùn)教材"。直流壓降法或毫歐計(jì)適用所有連接3扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)施加扭距到達(dá)螺栓屈服極限的90%并保持20S，再反向試驗(yàn)一次，螺栓不能松動(dòng)為合格。扭力機(jī)適用所有連接4振動(dòng)試驗(yàn)以20-25HZ固有頻率施加/s2加速度6h,無變形和 松動(dòng)，接觸電阻及溫升值不變。震動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)適用所有連接5溫升試驗(yàn)施加額定電流的1.1倍電流，測量連接處發(fā)熱穩(wěn)定 后的溫升值，不超過標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：Al-Al ;Cu-Cu65。溫升試驗(yàn)裝置、熱電偶適用所有連接6噪音試驗(yàn)對產(chǎn)品施加以額定電流，用噪音儀器測量其電流