銅排搭接面對導流性能影響分析

1、銅排搭接面對導流性能影響分析南京大全電氣有限公司高雙松摘要：本文從實驗及理論角度分析了銅排之間最優(yōu)化搭接方式，在實際應用中，提高了材料利用率，節(jié)約了成本，并有效降低了銅排搭接處溫升現(xiàn)象，從而優(yōu)化了整體設計方案。關鍵詞：銅排搭接導流性能0引言電工銅排是一種大電流導電產品，適用于高低壓電器、開關觸頭、配電設備、母線槽等電器工程，也廣泛用于輸變電、電力控制、電力制造、金屬冶煉、電化電鍍、化工燒堿等超大電流電解冶煉工程，也是高層建筑供配電、電纜的替代產品。目前國內關于銅排之間搭接面選擇的說法較多，存在滿搭接、半搭接、局部搭接等，所以有必要對銅排搭接進行深入的探討與研究。1銅排搭接面對導流性能影響分析銅

2、排搭接設計是銅排設計的核心，搭接方式應盡量設計成一致，搭接點盡量減少，這樣有利于滿足銅排的散熱要求。實驗證明：在兩片扁平銅母排進行搭接時，若兩片母排尺寸相同，導流效果僅取決于搭接長度與母排厚度的比率而不是寬度。搭接長度銅排厚度46三EMVU匚Ett-XUH圖1銅排搭接部位導流效果圖從圖1表中可以看出當比率為2時，導流效果下降非常迅速，當比率是5時導流效果下降非常非常緩慢。這意味著在大多數(shù)情況下當搭接長度超過銅排厚度5倍時導流效果已不明顯。同樣依據(jù)電流分布理論1,設銅排塔接部分長度為L,銅排的厚度為8,搭接面的接觸電阻為Rc,搭接段銅排本身的電阻值為R,當L/8=57倍時，Rc/R之比已接近其最

3、小值0.5,見圖2,即搭接長度為銅排厚度的57倍時是最佳的，即可減少接觸電阻，又能節(jié)省材料。圖2接觸電阻和搭接長度之間的關系從中很明顯的看到當搭接長度增加時，搭接部位導流性能并沒有增加，從純粹電氣觀點上來看，通過增加不適宜的搭接長度對導流性能沒有良性影響，卻增加了接觸電阻與發(fā)熱量，經(jīng)試驗證明滿搭接溫升比局部搭接要高出45C。2接觸電阻上的壓力效果分析從上述例證可以看到接觸電阻更多地取決于整個所施加的壓力而不是接觸面積。如果施加的壓力保持保持不變，接觸面積不同，由于電流的導通主要是在壓力墊圈之下的區(qū)域，所以接觸電阻的大小也是幾乎保持不變的。在銅排安裝時，推薦采用特制碗形墊圈取代彈簧墊圈和平墊圈，

4、因為碗形墊圈能夠補償熱膨脹，消弱蠕變效應，使接觸壓力不致發(fā)生較大的變化。另外，安裝時連接螺栓要使用力矩扳手緊固，正確選擇扭緊力矩特別重要，GBJ149電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗收規(guī)范2中對不同型號的母線接觸面所使用的標準件及其扭緊力矩都有明確的規(guī)定：M12的螺釘為31.439.2N.m、M14螺釘為51.060.8N.m,采用其推薦的最大值比較可靠。使用力矩扳手緊固螺栓，同一型號的螺栓要采用相同的扭緊力矩，充分保證螺栓緊固后都能保持相同的力矩，確保安裝后，母線搭接面的整體受力均勻、牢固而可靠。3結語綜上所述，在保證銅排搭接部位的施加壓力值同時，優(yōu)先采用銅排厚度的57倍作為搭接長度，既可減少接觸電阻，減少發(fā)熱量，又能節(jié)約銅排用量，從而提高了整體方案設計的合理性。參考文獻1 .孟慶龍電器制造技術手冊北