母线截面的选择
低压成套开关设备母线载流量与截面选择及试验验证
低压成套开关设备母线载流量与截面选择及试验验证低压成套开关设备母线载流量与截面选择及试验验证近年来随着我国农村及城市建设的发展，越来越多地需要大量的低压成套开关设备及其配套设施，由此出现了多种型号及规格的低压成套开关设备，对于不同型号及规格的低压开关设备由于其基本结构、母线的排列方式、外形尺寸及其元器件选用的不同，其母线截面选择亦有不同。
下面对于工频(50 Hz)下的母线载流量与截面选择进行一下分析。
l 低压成套开关设备产品国家强制性标准的要求1.1国家标准对开关设备母线系统的一般要求在低压成套开关设备和控制设备的国家强制性标准(GB7251.1一eqv IEC439—1)中，对连接母排的设计、选型、安装等都提出了许多具体要求，这些要求是:(1)在低压成套开关设备和控制设备中，母线是“,种可与几条电路分别连接的低阻抗导体”; (2)在成套设备进线部位，安装的是主母线一连接一条或几条配电母线和出线单元的母线: (3)分母线:组成主母线的并联导体;(4)配电母线:框架单元内的一条母线它连接在主母线上并由它向出线单元供电。
母线通常在设备中起着电能传输作用，是完成电气连接用的一种导体。
它还要承载着故障状态下、异常大的短路耐受电流和短路峰值电流的考核，连接导体可以根据相关短路保护电器负载侧的衰减后的短路强度来设计。
例如:一个回路预期的短路电流是100 kA，采用的短路保护器件分断能力也是100 kA，而流过的峰值电流只有50 kA的分支母线仅需承受己衰减的电流。
母线的工作环境条件是24 h平均温度为+35?，它还要耐受工作中的温升。
要经得起正常使用时，可能遇到的潮湿影响(GB7251.1的7.1.1条)。
母线安装时，如果是主电路，要有良好的绝缘支撑和保持一定的极与极之间、带电部件与接地部件之间的电气间隙，应能承受额定冲击耐受电流的冲击(在一条长母线上，保持绝缘支撑件的一定数量与相应距离一经型式试验验证的)。
钢母线(钢排)截面积与交流电载流量(安)的关系
（1）扁钢母线（钢排）截面积与交流电载流量（安）的关系是：扁钢厚度为3毫米及以下时，其截面积数值就是载流量的数值。
如30×3扁钢母线，其载流量为90安（30×3）；40×3扁钢母线，其载流量为120安（40×3）。
这便是“厚三截面即载流”的意思。
“厚度四五六及八，截面八七六五折”说的是当扁钢母线的厚度为4、5、6、8毫米(没有标称7毫米厚的扁钢)时，其载流量分别等于扁钢截面积乘以0.8、0.7、0.6、0.5。
如40×4扁钢母线，其载流量为128安（40×4×0.8）；50×5扁钢母线，其载流量为175安(50×5×0.7)；60×6扁钢母线，其载流量为216安（60×6×0.6）；80×8扁钢母线，其载流量为320安（80×8×0.5）。
用口诀估算扁钢母线的载流量见表。
(2)口诀“扁钢直流载流量，截面乘以一点五”说的是当扁钢母线载直流电流时，其载流量数值约为截面积的1.5倍，即每平方毫米截面积的载流量约为1.5安。
如30×3扁钢母线，其直流载流量为135安（90×1.5）；60×6扁钢母线，其直流载流量为540安(360×1.5)。
钢母线（扁钢母线）的载流量，对于交流电流与直流电流相差很大，而铜、铝矩形母线则不明显。
这是因为钢属铁磁材料，它有较大的感抗，对交流电流影响较大而对直流电流则无影响的缘故。
注：1.扁钢载流量系垂直布置的数据，如水平布置时，宽度为60毫米及以下的载流量应减少5%；当宽度为80毫米及以上时应减少8%。
2.表列数据是环境温度为25摄氏度时的扁钢母线载流量。
导线、矩形母线选择规范1
昆明电器科学研究所企业标准导线、矩形母线选型规范QB/KDXXX-20031.主要内容与适用范围本标准规定了本所低压配电盘、柜产品生产过程中导线、矩形母线选型的要求，适用于用户提供图纸的产品、代用户设计图纸的产品、本所新开发产品的生产。
2 引用标准GB50171－92 电气装置安装工程盘、柜及二回路结线施工及验收规范GBJ 149－90 电气装置安装工程母线装置施工及验收规范3 导线、矩形母线选型规范3.1基本要求1）本所经营人员在与用户签订合同时，合同文本中必须明确产品验收标准。
不能使用“国家有关标准”字样。
2）导线的截面选择要满足允许温升、电压损失、机械强度的要求及与保护装置(断路器、熔断器)的配合。
采用熔断器作短路保护时，熔体的额定电流应不大于绝缘导线允许载流量的2.5倍。
采用断路器作短路保护时，长延时过电流脱扣器的昆明电器科学研究所2003年X月1日批准2003年X月1日实施QB/KDXXX-2003整定电流不大于导线允许载流量的1.1倍。
3.2用户提供图纸的产品用户提供图纸的产品应由用户提供与合同内容一致的图纸至少一套，并在图纸上注明导线、矩形母线选型要求。
3.3代用户设计图纸的产品用户只提供技术要求，无具体图纸的项目，经营人员在洽谈项目时应明确导线、矩形母线选型要求。
也可以向用户提供本选型规范并作为合同附件加以确认。
3.4新开发产品本所新开发产品的生产执行本选型规范4 塑料绝缘多芯铜导线载流量选择塑料绝缘多芯铜导线载流量选择见附表1。
5 矩形铜母排载流量选择矩形铜母排载流量选择见附表2。
6 矩形铝母排载流量选择表矩形铝母排载流量选择见附表3。
QB/KDXXX-2003附表1塑料绝缘多芯铜导线载流量选择表使用环境温度：0～400C敷设方式：明敷QB/KDXXX-2003附表2矩形铜母排载流量选择表使用环境温度：0～400C安装方式：竖放QB/KDXXX-2003附表3矩形铝母排载流量选择表使用环境温度：0～400C安装方式：竖放7本标准自发布之日起执行。
母线的选择
母线的选择
母线都用支柱绝缘子固定在开关柜上，因而无电压要求，其选择条件如下： 1.型号选择母线的种类有矩形母线和管形母线，母线的材料有铜、铝。
目前变电所的母线除大电流采纳铜母线以外，一般尽量采纳铝母线。
变配电所高压开关柜上的高压母线，通常选用硬铝矩形母线（LMY）。
2.母线截面选择
(1)对一般汇流母线按计算电流选择母线截面
Ial ≥ Ic
式中，Ial为汇流母线允许的载流量(A)；Ic为汇合到母线上的计算电流(A)
(2)对年平均负荷、传输容量较大时，宜按经济电流密度选择母线截面
Sec = Ic / j ec
式中，j ec为经济电流密度，Sec为母线经济截面。
3.硬母线动稳定校验
σal ≥ σc
式中，σal为母线最大允许应力(Pa)，硬铝母线（LMY）σal=70Mpa，硬铜母线（TMY）
σal=140Mpa；σc为母线短路时冲击电流ish(3)产生的最大应力。
计算公式为：
σc = M / W
式中，M为母线通过i sh(3)时受到的弯曲力矩；W为母线截面系数。
M = Fc(3) ·l / K
式中，Fc(3)为三相短路时中间相受到的最大计算电动力(N)；l为档距(m)；K为系数,
当母线档数为1~2档时，K=8，当母线档数为大于2档时，K=10。
W = b2·h/6
式中，b为母线截面水平宽度(m)；h为母线截面垂直高度(m)。
4.母线热稳定校验
式中，I∞(3)为三相短路稳态电流(A)，tima为假想时间(s)；C为导体的热稳定计算系数。
职业技能试卷 — 变电检修(选择题100道,第116套)
一、选择题（共 100 题，每题 1 分）：【1】硬母线引下线制作时_般采用（）作样板。
A．8号镀锌铁丝B．10号镀锌铁丝C．铝线D．铜线【2】变压器、互感器器身在蒸汽烘房中进行真空干燥处理时，最高温度控制点是（）。
A．130°C土5°CB．105°C±5°CC．95°C±5°C;（fD．65°C±1°C【3】将一根导线均匀拉长为原长的2倍，则它的阻值为原阻值的（）倍。
A．2B．1C．0.5D．4【4】Y,d11接线的变压器，二次侧线电压超前一次侧线电压（）。
A．330°B．45°C．60°D．30°【5】有一台三相电动机绕组连成星形，接在线电压为380V的电源上，当一相熔丝熔断时，其三相绕组的中性点对地电压为（）V。
A．110B．220C．190D．0【6】对SF6断路器、组合电器进行充气时，其容器及管道必须干燥，工作人员必须（）。
A．戴手套和口罩B．戴手套C．戴防毒面具和手套D．什么都不用【7】万用表用完后，应将选择开关拨在（）挡上。
A．电阻B．电压C．交流电压D．电流【8】在向电动机轴承加润滑脂时，润滑脂应填满其内部空隙的（）。
..A．1/2B．2/3C．全部D．2/5【9】电力系统发生短路时，电网总阻抗会（）。
A．减小B．增大C．不变D．忽大忽小B．减小分闸操作力C．增加合闸操作速度D．减小分闸操作速度【11】某线圈有100匝，通过的电流为2A,则该线圈的磁势为（）安匝。
A．50B．400C．200D．0.02【12】把空载变压器从电网中切除，将引起（）。
A．电网电压降低B．电压升高C．电流升高D．无功减小【13】SW6-220型断路器在合闸位置时，松紧弹簧尾部调节螺帽使合闸保持弹簧的有效长度为（）mm。
A．400±5B．455±5C．480±5D．440±5【14】A级绝缘材料的最高工作温度为（）。
导线及电缆截面选择
Pl
A10U N 2
或表示为：
U
%
100
AU
M
2 N
M CA
式中： 的单位为V； 的单位为KW； 为导线的电导率,单位
为m/Ω. mm2 ；A为导线的截面，mm2 ；L的单位为m； M为功率
矩，KW.m； C为计算系数，可查表5-4。
对于均一无感的单相交流和直流线路，因负荷电流要通过来回两根
导线，阻抗增大了一倍，所以电压损耗应为一根导线上的两倍，即：
q2=20×0.75=15kvar。
返43
（2）按正常发热条件选择导线截面
线路中总的计算负荷为：P=p1+p2=20+20=40kw，
Q=q1+q2=15+15=30kvar，
s P 2 Q2 402 302 50KVA
I S 50 76A 3U N 3 0.38
查附录表19-1，得BX-500型铜芯导线A=10mm2，在30℃明敷 时的 Ial=77A＞I=76A，因此可选3根BX-500-1×10导线作相线，另 选1根BX-500-1×10导线作PEN线。 （3）校验机械强度：查附录表15，室内明敷铜芯线最小截面为 1mm2，10mm2＞1mm2，则满足机械强度要求。 （4）校验电压损失，查附录表6知， BX-500-1×10的电阻、电 抗。R0=2.19Ω/km，线距按150mm计时：X0=0.31Ω/km。
查得：Amin=10mm2。 则 Aφ＞Amin，满足机械强度要求。
2、中性线的选择 因A0≥0.5Aφ，选A0=25mm2。 校验机械强度：因Amin=10mm2。 则 Aφ＞Amin，满足机械强度要 求。 3、保护线截面的选择 因Aφ ＞35mm2，故选APE≥0.5Aφ=25mm2 校验机械强度：Amin=10mm2。 则 Aφ＞Amin，满足机械强度要求。 所选导线型号可表示为：BLX-500-（3×50+1×25+PE25）。
高压柜主母排及分支母排选择规范
1、主母线的选择：对于高压开关柜主母线的选择，规格不应小于50*5。
如图纸有标明，原则上截面大小以图为准，但规格按本规范，如设计图存在明显不合理时应以书面形式与客户联系。
进线开关柜的额定电流是选择母线大小的最小限度，还要考虑母线应承受主电路的开断电流和动热稳定电流。
联络母线的规格同主母线，根据上述特点。
35kV 主母线根据柜体情况适当放大一级，本公司高压开关柜主母线选择如下:2、支母线的选择对于高压开关柜分支母线的选择，规格按本规范，对于进线柜中的铜排截流量以进线开关所配电流互感器的额定一次电流为选择依据，不应参照主母线或开关的额定电流值，出线柜中的铜排截流量应以出线开关所配电流互感器的额定一次电流为选择依据，同时要考虑高压柜内母线搭接结构的工艺性比如与一次元件的搭接，要满足结构的满搭接要求等。
对于避雷器、电压互感器和传感器的连接排在不影响动热稳定的前提下均按30*3设计。
对于主母线为多根时，要考虑分支母线的厚度尽量统一。
根据上述特点,本公司高压开关柜分支母线选择如下:开关柜的额定电流(A)分支母线选择手车柜载流量≤10050X677563060×6912800~125080×81370160080×1015402000120×10217025002X80X10(异型)31502X120X1040003X120X10额定电流A手车柜载流量63060×81070800~125080×813701600100×816852000120×10217025002X80X1031502X120X1040003X120X10。
母线槽选择母排截面积的依据为何及如何计算
母线槽选择母排截面积的依据为何及如何计算
母线槽选择母排截面积的依据为何及如何计算
母线槽制造时，在通常条件下按用户所提供的母线槽所需载流量选择母排截面积。
按允许载流量选择母排截面积应满足以下条件：
Ijs≤Iy
式中：Ijs为母排的计算电流，A（通常由用户所提供）；Iy为母排允许载流量，A。
母排截面尺寸，按以下几个条件选择：
（1）按持续工作电流选择；
（2）按经济电流密度选择；
（3）按短路时的热稳定校验；
（4）按短路时的机械强度校验。
对于大电流母线来说，起控制作用的一般是（1）、（2）两项，第（3）项所决定的截面积往往远小于（1）、（2）两项所决定的截面积，而第（4）项，由于母排截面较大，机械强度较高，而且可以通过调整绝缘子跨距和母线槽间（或片间）垫块跨距来满足要求，所以一般也不是决定导体截面积的控制条件。
选择计算时应注意以下几点：
①、当环境温度不同于额定使用环境温度时，其载流量Iy应乘以温度校正系数Kt。
Kt= Qm-Q1/Qm-Qn
式中：Qm为母线槽最高允许工作温度，取40℃。
Q1为母线槽使用环境温度。
Qn为母线槽额定使用环境温度，一般为25℃。
母线槽允许载流量在不同环境温度下的校正系数Kt按上式计算，当环境温度高于额定环境温度时，Iy值应予以修正，其修正值：
Iyx=Kt.Iy。
②、对于供给商住楼的母线槽，因其使用负荷多为单相或两相三线，其零线（排）截面积与相线（排）截面积应相同；对于三相四线供电于工业区，其总零排截面积约为相排截面积的40%～60%；对三相五线制母线槽其PE线（排）截面同零线，但其长度大于300mm，装于母线槽两端，其中间端用母线槽壳体铝合金代替即可。
高压柜主母排及分支母排选择规范
1、主母线的选择：对于高压开关柜主母线的选择，规格不应小于50*5。
如图纸有标明，原则上截面大小以图为准，但规格按本规范，如设计图存在明显不合理时应以书面形式与客户联系。
进线开关柜的额定电流是选择母线大小的最小限度，还要考虑母线应承受主电路的开断电流和动热稳定电流。
联络母线的规格同主母线，根据上述特点。
35kV 主母线根据柜体情况适当放大一级，本公司高压开关柜主母线选择如下:2、支母线的选择对于高压开关柜分支母线的选择，规格按本规范，对于进线柜中的铜排截流量以进线开关所配电流互感器的额定一次电流为选择依据，不应参照主母线或开关的额定电流值，出线柜中的铜排截流量应以出线开关所配电流互感器的额定一次电流为选择依据，同时要考虑高压柜内母线搭接结构的工艺性比如与一次元件的搭接，要满足结构的满搭接要求等。
对于避雷器、电压互感器和传感器的连接排在不影响动热稳定的前提下均按30*3设计。
对于主母线为多根时，要考虑分支母线的厚度尽量统一。
根据上述特点,本公司高压开关柜分支母线选择如下:开关柜的额定电流(A)分支母线选择手车柜载流量≤10050X677563060×6912800~125080×81370160080×1015402000120×10217025002X80X10(异型)31502X120X1040003X120X10额定电流A手车柜载流量63060×81070800~125080×813701600100×816852000120×10217025002X80X1031502X120X1040003X120X10。
母排的选择
注：[转帖]电气施工中的导线选择口诀（很实用又精辟）
前几天,看一本书上有导线的选用口诀,觉得很实用,发上来供大家参考。
此口诀相对的
2.零(N)母线按相母线截面的一半选取(但≮16mm 2)。
3.由于受元件进出线端口宽度的限制或母排不易满足规定的电
1.根据电流大小，按上表选择相母线。
塑
铜
10下5,百上2——讲的是10平方毫米以下截面的导线的载流量是每一平方毫米为5A电 流,100平25 35 四三界——讲的是25平方毫米的载流量为每一平方毫米4A电流,35平方毫米的载流量为每70 95 两倍半——讲的是此范围内的为每一平方毫米2.5A电流。
穿管温度八九折——讲的是穿管导线的载流量按计算的0.8算,考虑温度按导线的载流量的0.9算。
铜线升级算——讲的是铜线的载流量按铝线大一号载流量计算。
裸线加一半——讲的是裸线的载流量按铜直径的1.5倍算。
此口诀相对的是铝芯电线。
2
)。
定的电气间隙时，可用对应塑胶线代替。
95
5A电 流,100平方毫米以上的载流量为每一平方毫米2A电流. 35平方毫米的载流量为每一平方毫米3A电流。
按导线的载流量的0.9算。
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母线截面的选择
文章来源： 文章作者： 发布时间：2007-04-27点击：
19 进入论坛 在成套企业中，合理选择母线截面直接关系到设备的安全运行和生产制造成本，为此必须引起足够的重视，本人根据GB3906-91中附录F —“根据短时持续电流的热效应计算裸导体截面的方法”所推荐的计算公式—— 式中：S ——导体截面（mm2） I ——电流有效值（A ）（额定短时耐
在成套企业中，合理选择母线截面
直接关系到设备的安全运行和生产制造
成本，为此必须引起足够的重视，本人
根据GB3906-91中附录F —“根据短时持
续电流的热效应计算裸导体截面的方
法”所推荐的计算公式——
式中：S ——导体截面（mm2）
I ——电流有效值（A ）（额定短时耐受电流）
a ——材料系数
铜——13
铝——8.5
t ——额定短路持续时间（秒）
△θ——温升（K）,对裸导体取180K（持续时小于2秒）对于4秒持续时间的取215k 初步对常规所接触到的实例，进行了计算并汇总。
详见下表1.
一、按照国标推荐计算公式，TMY母线最小截面见下表1：
注：本表中母线的安全载流量是单片母线立放时的据，母线长期允许工作温度为70℃，环境温度为40℃。
二、对于以上TMY母线最小截面选择结果的应用说明——
1.上表中稳态短路电流有效值如何确定？
在进行工程设计时，需要当地电力部门提供短路容量及短路阻抗，再计入供电线路阻抗，才可计算出短路电流，并以此来选择元器件的参数。
在实际生产中，成套生产企业一般无法得到以上参数。
为此，可根据上一级变压器的额定容量SN,短路阻抗UK，额定电压UN,额定电流IN等数据进行估算。
目前，城市区域变压器的主变大多数为110KV/10KV，容量在
16~40MVA,如果忽略系统阻抗，近似认为110KV则为无限容量系统，则三相短路稳态电流有效值IK可按下式估算——
式中：I2N——主变次级额定电流
UK%——主变短路阻抗电压
以上计算UK取10%.
2.主母线短视耐受电流选择4S，主变量考虑到保证主母线供电的可靠性，当分支母线侧短路故障时，应使分支母线断路器首先跳闸。
而分支母线短时耐受电流选择为2S，已大于分支母线实践故障切除时间（电流互感器规定为1秒中能承受的热电流）。
3.设备实际运行时，如负载电流大于表1所列各种母线允许的安全载流量，必须重新选择母线截面。
4.按表1选择结果是否能满足额定峰值耐受电流（动稳定电流）的考核？什么叫动稳定电流？是指设备在规定使用条件下，当系统发生短路故障，当短路后半个周期时的全部短路电流的瞬时值，也是短路电流的最大瞬时值，该值等于2.5倍额定短时耐受电流，也称短路冲击电流。
根据“工业与民用配电设计手册（第三版）”中的推荐，铜母线允许短路冲击电流，详细在表5-23中列出，现将该表转录于下，供应用参数！
附表：铜母线允许的短路冲击电流值 5-23。