1 前语
母线，也称母排或载流排，是承载电流的一种导体。在开关设备和操控设备中首要用于聚集、分配和传送电能，衔接一次设备。依据有关材料核算，短路事端绝大有些是直接或许直接发作在母线部位，母线缺陷是电气设备缺陷中最严峻的缺陷之一。因而，对母线的精确选用和运用显得极为要害。
这篇文章对中压3.6kV—40.5kV开关设备和操控设备中与母线有关的几个方面进行开端剖析核算和总结。
2 母线的类型
户内开关设备和操控设备中，母线按截面分为矩形、圆形、D型、U型等，其间因为同截面的矩形母线较圆形、D型、U型等母线电阻小、散热面大、载流量高档要素，矩形母线在40.5kV及以下电压等级中运用最广泛。圆形和D型母线因为集肤效应较好，防电晕作用好,也有运用，但衔接比照凌乱。U型母线通常用于电流较大、力效应恳求高的设备中，如发电机出口开关柜。其额外电流大，通常抵达5000A以上，额外峰值耐受电流(IP)大，通常为50kA以上。按质料分，可分为铜母线、铝母线、铁母线，其间铜母线因为载流量大，抗腐蚀功用和力效应好，运用最广泛。铝质母线在电流小、非滨海和非石化体系也有运用。运用铁母线首要从经济上思考，首要运用于PT衔接线。按天然状况可分为硬母线和软母线。软母线首要运用于衔接不方便利利利当当利当能够吸收一些力效应的场合，如断路器内部。
3 母线的载流量
3．1母线的载流量的界说：母线的载流量是指母线在规矩的条件下能够承载的电流有用值。
阐明：规矩的条件中首要方针是温度，关于户内开关设备和操控设备来讲是指环境温度上限为40℃，下限为-25℃。
3.2母线安顿与载流量之间的联络
母线立放时载流量比平放时要高一些，通常当母线平放且宽度小于60㎜时，其载流量为立放时的0.95倍, 宽度大于60㎜时其载流量为立放时的0.92倍，这是因为立放时散热功用要比平放时要好的要素。
3．3 载流量数值
依据母线的质料纷歧样，在同一温度下其载流量也纷歧样。开关设备和操控设备中首要以矩形铜母线为主矩形铝母线为辅。其载流量数值通常可依据各种方案手册查到。笔者依据多年履历，通过对各种手册中母线载流量的核算，总结出立放时母线载流量（沟通）的简练核算公式。
40℃时单层矩形铜母线的载流量Id（A）：
Id =k（b+8.5）h
式中，b为母线厚度（mm）；h为母线宽度（mm）；k为系数（A/mm）。
40℃时双层铜母线与单层母线载流量载流量的联络式
I2=（1.56～1.58）Id
式中, I2为双层铜母线的载流量（A）；Id为为单层铜母线的载流量（A）。1.56～1.58为系数，通常十0×十母线选1.58；80×十，80×8选1.57,60×6选1.56。
40℃时3层铜母线与单层铜母线的载流量的联络式为
I3=2Id
式中, I3为四层铜母线的载流量（A）。
40℃时4层铜母线与单层铜母线的载流量的联络式为(不引荐此类挑选,最佳用异形母排代替)
I4=2.45Id
式中, I4为四层铜母线的载流量（A）。
阐明：2层及以上铜排是指两层母线间有等于母线厚度的空气空位。
母线在环境温度为40℃时和环境温度为25℃时的换算联络为：
I40=0.85I25
式中, I40为40℃时母线的载流量（A）；I25为25℃时母线的载流量（A）。
　　 一样规范的铜母线和铝母线在一样环境温度条件下载流量的换算联络为：
IAl=ICu/1.3
式中, ICu为铜母线的载流量；IAl为铜母线的载流量。
　例如依据以上公式求TMY十0×十母线载流量为：
　　单层：十0×18.5＝1850A查手册为1860A，此数据依据我国工业出书社出书的水电部《高压配电设备规程》。
　　双层：2(TMY十0×十)的载流量为：
　　1850×1.58＝2923(A)；［查手册为2942A］；
　　三层：3(TMY十0×十)的载流量为：
　　1850×2＝3700A［查手册为3780A］
　　以上悉数核算均与手册数据恰当挨近,能够依据以上公式进行母线载流量的核算。
3.4 阐明
（1）以上核算公式适用于120×12及以下规范的母线。
（2）关于异形母线的载流量主张选用经济电流密度进行核算。
4 母线的热效应和电动力效应
4.1母线的热效应
4.1.1母线的热效应是指母线在规矩的条件下能够承载的因电流流过而发作的热效应。在开关设备和操控设备中指在规矩的运用和功用条件下，在规矩的时刻内,母线承载的额外短时耐受电流（IK）。
4.1.2依据额外短时耐受电流来判定母线最小截面
依据GB3906-1991《3.6-40.5kV沟通金属关闭开关设备和操控设备》[附录F]中公式：S=（I/a）(t/△θ)1/2来判定母线的最小截面。
式中：
S—母线最小截面,mm2；
I--额外短时耐受电流，A；
a—质料系数，铜为13，铝为8.5；
t--额外短路持续时刻，s；
△θ—温升（K）,关于裸导体通常取180K，关于4s持续时刻取215K。
如关于31.5kA/4S体系,选用铜母线最小截面积为：
S=（31500/13）×（4/215）1/2=330 mm2
铝母线最小截面积与铜母线最小截面积联络为：
SAl=1.62SCu
式中, SAl为铝母线的最小截面积；SCu为铜母线的最小截面积。
如关于31.5kA/4S体系,铝母线最小截面积为：
SAl=1.62×330 =540 mm2
依据DL404-1997《户内沟通高压开关柜订购技能条件》中7.4.3条规矩，接地汇流排以及与之衔接的导体截面，应能通过铭牌额外短路开断电流的87%，能够核算出各种体系短路容量下（短路时刻按4S）的接地母线最小截面积。
如关于31.5kA/4S体系,接地铜母线最小截面积为：
S=330×86.7% =287mm2
依据以上公式核算，对应各种额外短时耐受电流时，开关设备和操控设备中对应几种常用的额外短时耐受电流，母线最小截面及所用铜母线和铝母线的最小规范见表1：
表1
母线 kA/4s 25 31.5 40 63 80
设备中铜母线规范 50×6 60×6 80×6或60×8 80×十 十0×十
接地铜母线规范 50×5 50×6 50×8 80×8 80×十
设备中铝母线规范 80×6或60×8 80×8 十0×8或80×十

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