母线的选择
低压开关柜铜母线规格选型探讨
低压开关柜铜母线规格选型探讨摘要：柜内铜母线载流量的确定和母线规格的选择是低压开关柜设计和制造的重要环节，是设备安全运行的重要保障。
但目前国内没有明确的标准，影响载流量的因素又比较多，铜母线规格选择相对困难且没有说服力。
本文通过对导体温度和柜内环境温度的定性、定量分析，确定导体温度，并预设导体环境温度，修正通用载流量数据；然后按照标准推荐方法进行验算；从而获得符合低压开关柜使用环境的铜母线载流量数据，为低压开关柜铜母线载流量的计算和母线规格选型提供了一种新的思路。
铜排载流量是低压开关柜产品设计、制造过程中选择母线规格的重要依据。
低压开关柜执行的产品标准GB/T 7251.12—2013《低压成套开关设备和控制设备第2部分：成套电力开关和控制设备》，及其基础标准GB/T 7251.1—2013《低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则》中都没有明确的铜排载流量数据。
行业内的其他相关国家标准中，对此类数据亦鲜有描述。
由于没有明确、统一的数据支撑，所以在产品的设计和制造过程中，常常因母线选型不正确而导致事故发生，或因产品设计方、制造方、用户方在载流量问题上出现分歧而产生合同争端，给行业的发展带来不利影响。
目前国内95%以上的低压开关柜使用矩形铜排作为载流导体，少量产品使用异型铜排或铝排。
因此，本文以矩形铜排垂直放置作为基础条件，对母线载流量进行探讨。
1、载流量的本质导体载流量是指导体通过持续电流的能力。
载流量的本质是，导体通过电流时，其内部产生的热量一部分使导体本身的温度升高，另一部分散失到周围介质中，它们之间呈动态分配，直至导体发热达到稳态为止。
此时通过的电流就是该环境条件下，该导体温升下的导体载流量。
导体载流量不考虑热惯性时间的影响。
影响导体载流量的因素很多，包括导体截面积和截面的形状、导体布置方式、导体根数、导体温度以及开关柜内温度等，甚至与天气有关。
其中最重要的因素有两个：①环境温度，②导体允许温升，即导体温度。
导体、母线、电缆、架空线截面的选择计算
导体、母线、电缆、架空线截面的选择计算一、导体、电器、母线、电缆、短路热稳定的计算；四、电压损失选截面；五、电流互感器连接导线、控制电缆截面；导体选择：硬导体：截面选择1、回路持续工作电流选择；2、经济电流密度选择，最大负荷利用小时数参见一次手册P337;3、电动机回路进行电压损失校验：校验：1、按电晕条件校验，环境条件进行修正；2、短路热稳定校验；3、短路动稳定校验；短路点动力（公式）以及导体短路机械应力（公式）；4、按机械共振条件校验；管形目前其他情况：1、导体的荷载组合条件；2、各种荷载下母线产生的弯矩和应力：软导体：截面选择1、回路持续工作电流选择，环境条件进行修正，P376 中220KV及以下配电装置，根据负荷电流选择，330KV及以上根据电晕和无线电干扰选取；2、经济电流密度选择，最大负荷利用小时数参见;校验：1、按电晕条件校验；分列导线的分裂间距和次导线的最小直径：一次P3811、分裂间距：根据电晕校验结果确定；2、次导线最小直径根据电晕、无线电干扰条件确定；绝缘子选取：1、爬电比距法选择，无需进行塔高修正以及绝缘子线性修正；2、满足雷电过电压和操作过电压来计算绝缘子片，需要进行塔高修正以及线性修正；3、两者可进行海拔修正（海拔修正两种方法，1）导体与电器选择修正，2）根据绝缘子特征值修正）；4、架空线路雷电空气间隙也需修正；避雷器选择：1、Y10W-288/698 参数说明：Y-氧化锌避雷器，10-标称放电电流，W-无间隙，288-氧化锌避雷器额定电压，698-雷电冲击残压。
2、系统工频过电压由《交流电气装置的过电压与绝缘配合》4.1.1 线路断路器的变电站侧：1.3p.u 线路断路器线路侧1.4p.u 由5.3.4 表3选择额定电压3、10.4.4 变电站电气设备与雷电过电压的绝缘配合，a)可求出残压桥回路持续工作电流计算：1、由表6-3，为最大负荷电流+系统穿越功率产生的电流（变压器不用按持续工作电流计算，不用乘系数）短路电流计算：1、线路短路电流，对于有多台主变，要考虑远景规划，按多台运行，这点容易忽略。
母线的作用和常用的种类
母线的作用和常用的种类
母线(Mother Line)也称为集电线或公共电线，在电力系统中是
一种负责输送电力的高强度电导体。
传输过程可以使用直流或交流，并根据需要选择不同类型的母线以适应不同的电力传输需求。
母线的主要作用是将电能从发电站或变电站输送到负载或分配点。
母线通常由铜或铝制成，具有高强度和导电性能，可以承担大
量电流。
母线的优点是其低电阻和短路能力，这使得它们是可靠和
高效的输电和分配系统。
母线广泛应用于各种电力系统，包括电力输电系统，电动机驱
动系统，建筑物和机器设备的供电系统。
通常使用的母线类型有以
下几种：
1.管形母线
管形母线由一组方形铜管组成，将电流通过管中心。
这种母线
适用于高电流密度和高短路能力的环境。
2.杠杆形母线
杠杆形母线由一组不同的杠杆组成，通过非导电材料隔开。
这
种母线广泛应用于场所宽敞的大型装置，例如变电站和发电站。
3.盘式母线
盘式母线由一定数量的连接盘组成，盘直径为几个或数十个米。
在变化和振动较小的地方，可以使用这种母线。
4.框架式母线
框架式母线由一系列竖直的钢框架构成，这些框架之间相互连接。
这种母线适用于分布在不同高度和空间的负载和设备来运作。
除了上述常见的母线种类之外，其他一些母线类型包括平面母线、绕线母线和引出线。
这些母线都有各自的优点和适用范围。
总而言之，母线在电力系统中起着提供高效、可靠分配电力的作用。
在选择合适的母线类型时，需要考虑属性如容量、短路能力和使用环境等因素。
浅谈插接式母线的选购与安装
有 了上述的仪 器检测 ， 产品 的质量得 到保证 。 了进 为 步验证产品质量 可靠性 ， 可采用送样 品鉴别 。 由于母线 槽关键部位 在插接处 与连接头 ， 送检产品需 带有连接好
一
的连接头和插接 口的母线进行送检 ， 检测导体的规格 、 温 升、 电阻率与导电率是否符合要求 ， 与认证书的参数是否
插接式母线供配电应用 已经有很 多年 ，实践应用表 器？ ③是否有测试母线槽 的载流能力温升试验设备？ ④是 明， 插接式母线具有承载能力大 、 电压 降小 、 电能损耗小 、 否有测试保护 电路 连续性的试验设备？ 安装 和维修方便 、 分支容易 、 防火性能优 良等优点 ， 广泛 应用在建筑 的供电干线 系统 中。越来越多 的厂家开始生 产插接式母线 ， 多的产 品质量参差不齐 。 众 质量较差的产 品安装后 ， 电可靠性能不高 ， 供 容易引发供 电故障 ， 至 甚 安全事故 ，特别是在重要的场合更加不忽视供电的可靠 性。 选购了合格的产品 ， 没有正确 的施 工是不行的 。 在施 工过程中 ， 由于安装不正 当 ， 也会造成 日后供电的隐患 。 如安装插接式母线时外壳安装 时受到 了机械损伤 ，潮气 和露水容易入侵插接式母线槽 内部 ，造成 了绝缘性能下 降。 文章将介绍如何正确选购插接式母线 ， 如何正确安装
技术数据符合要求 ， 该企业厂家的产 品可以放心使用 。 具有 ３ 证 的厂 家是 首 要 条 件 ， 货前 应 去 考 察 生 规 格应符合要 求 ， 种型钢 、 Ｃ认 购 各 卡具 ， 各种螺栓 、 圈等附 垫 产 厂 家 ， 多方 面 去 了 解 厂 家 的 生 产 能 力 、 产 质量 、 从 生 检 件 、 配件齐 全。 成套供应 的封 闭母线 的各段应标 志清晰 ， 验手段 。 从导体 的加工 、 绝缘材料成型 的装配工艺 、 量 附件齐全 ， 质 外壳无 变形 ， 内部无损伤 。 接式母线螺栓 固 插 检测标准及使用检测的仪器都是至关重要 的 ，直接影响 定搭接面应镀锡 。 搭接 面应 平整 ， 其镀锡层不应有麻面 ， 了母线产 品的质量 。 完善的检测手段是质量 的保证 ， 我们 起皮及未覆盖部分 。插接式母线的外壳内表面涂无光泽 可用以下几个方面来考察厂家的产品质量的检测能力。 ①对于导体 的检测 ，该厂家是否具有测试导体 电阻
管型母线的载流量
管型母线的载流量摘要：1.管型母线的概述2.管型母线的载流量计算3.TMY-3*(60*6) 型母线的载流量4.TMY-3*(80*10) 型母线的载流量5.管型母线的选择与应用正文：一、管型母线的概述管型母线是一种用于输电系统中的电力传输设备，主要用于电力系统中的高压、超高压输电。
管型母线具有输电容量大、传输效率高、可靠性强等优点，在电力系统中得到了广泛应用。
二、管型母线的载流量计算管型母线的载流量是指母线在单位时间内能够传输的电流大小。
管型母线的载流量受到许多因素的影响，如母线的材料、截面积、敷设方式等。
一般来说，管型母线的载流量可以通过以下公式进行计算：载流量= 电流密度×母线截面积其中，电流密度是指在单位截面积上允许通过的电流大小。
三、TMY-3*(60*6) 型母线的载流量TMY-3*(60*6) 型母线是一种铜管母线，其载流量为2240A。
这款母线采用铜材质，具有良好的导电性能和热传导性能，能够承受较高的电流。
四、TMY-3*(80*10) 型母线的载流量TMY-3*(80*10) 型母线是一种铜管母线，其载流量为3232A。
这款母线的截面积较大，因此能够承受更大的电流。
在输电系统中，根据不同的应用场景，可以选择不同型号的母线以满足不同的载流量需求。
五、管型母线的选择与应用在选择管型母线时，需要根据输电系统的具体要求进行选择。
首先要考虑母线的载流量，根据输电系统的负荷电流大小选择合适的母线。
其次要考虑母线的材料和截面积，选择能够满足输电系统要求的母线。
总之，管型母线在输电系统中具有重要作用，选择合适的母线能够提高输电系统的运行效率和可靠性。
10(6)0.4KV变电所高、低压侧电器及母线选择
名称
电压
（KV）
变压器额定容量（KVA）
100
125
160
180
200
250
315
320
400
500
560
630
750
800
1000
1250
4
RN1型熔断器熔管电流/熔丝电流（A）
10
20/10
20/15
20/20
50/30
50/40
50/50
100/75
100/100
150/150
6
20/20
序号
名称
电压
（KV）
变压器额定容量（KVA）
100
125
160
180
200
250
315
320
400
500
560
630
750
800
1000
1250
变压器额定电流
（A）
10
5.77
7.23
9.பைடு நூலகம்5
10.4
11.5
14.4
18.2
18.5
23.1
28.9
32.4
36.4
43.3
46.2
57.7
72.2
6
9.6
GN2—10/2000
CS6—2T
序号
名称
电压
（KV）
变压器额定容量（KVA）
100
125
160
180
200
250
315
320
400
500
560
630
750
800
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。
第6章——高压电气设备的选择
UN ≥UNs
▉ 额定电流
电气设备的额定电流ⅠN是指在额定环境温度下，电气 设备的长期允许通过电流。 ⅠN应不小于该回路在各种合理 运行方式下的最大持续工作电流Ⅰmax，即ⅠN ≥ Ⅰmax 。
▉ 重合器选择—末端最小故障电流、与其他设备配合
（4）确定保护区域未端最小故障电流 重合器的最小分闸电流应小于保护区段最小故障电流。 对液压控制重合器，这主要涉及选择串联线圈额定电流问题： 电流裕度大时，可适应负荷的增加并可避免对涌流过于敏感； 而电流裕度小时，可对小故障电流反应敏感。有时，可将重 合器保护区域的末端直接选在故障电流至少为重合器最小分 闸电流的1.5倍处，以保证满足该项要求。 （5）与线路其他保护设备配合 这主要是比较重合器的电流—时间特性曲线，操作顺序 和复归时间等特性，与线路上其他重合器、分段器、熔断器 的保护配合，以保证在重合器后备保护动作或在其他线路元 件发生损坏之前，重合器能够及时分断。
（１）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%
时，出力保持不变，故其相应回路的Ⅰmax为发电机、调相
机或变压器的额定电流的1.5倍；
（２）若变压器有过负荷运行可能时， Ⅰmax应按过负 荷确定（1.3~2倍变压器额定电流）；
（３）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机 或变压器的Ⅰmax ；
（４）出线回路的Ⅰmax除考虑正常负荷电流（包括线 路损耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。
▉ 短路条件校验—短路电流计算条件
发电机出口母线接线形式的选择
3.2.3发电机出口母线接线形式的选择发电厂的电源即2台发电机，其端电压级只有厂用电负荷，而没有其他负载，所以不需要设置发电机端电压级汇流母线，且发电机容量较大，当这一级电压配电装置处发生短路时，短路电流非常大，对发电机、主变及电网都会造成很大的破坏，这是不能允许的，所以发电机出口主接线应选择接线简单，运行可靠性高，相间、相地间短路机率很小的主接线方式。
根据《电力工程电气设计手册》电气一次部分的规定：200～600MW发电机出线母线应采用全连式分相封闭母线。
其优缺点如下：运行可靠性高，能防止相间短路且外壳多点接地，可保障人体接触时的安全。
但母线散热条件较差。
对减小短路电动力有明显效果，但外壳产生损耗。
外壳电流的屏蔽作用可改善母线附近钢构的发热，但金属消耗量增加。
安装和维护工作量小。
故待设计变电站所属发电厂的发电机出口母线选择全连式分相封闭母线，使每相母线各封装在单独的外壳内，外壳两端用短路板连接起来。
分相封闭母线主要用于大型发电机组，对200MW及以上发电机引出线回路中采用分相封闭母线的目的是：（1）减少接地故障，避免相间短路。
大容量发电机出口的短路电流很大，给断路器的制造带来极大困难，发电机也承受不了出口短路的冲击。
封闭母线因有外壳保护，可基本消除外界潮气。
灰尘以及外物引起的接地故障，提高发电机运行的连续性。
母线需要分相封闭，也基本杜绝相间短路的发生。
（2）消除钢构发热。
敝漏的大电流母线使得周围钢构和钢筋在电磁感应下产生涡流和环流，发热温度高、损耗大，降低构筑物强度。
封闭母线采用外壳屏蔽可以根本上解决钢构感应发热问题。
（3）减少相间短路电动力。
当发生短路很大的短路电流流过母线时，由于外壳的屏蔽作用，使相间导体所受的短路电动力大为降低。
（4）母线封闭后，便有可能采用微正压运行方式，防止绝缘子结露，提高运行安全可靠性，为母线采用通风冷却方式创造了条件。
（5）封闭母线由工厂成套生产，质量较有保证，运行维护工作量小，施工安装简便，而且不需设置网栏，简化了结构，也简化了对土建结构的要求。
母线槽的额定电流选择方法
母线槽的额定电流选择方法
母线槽的额定电流选择需要考虑以下几个方面：
1. 电流负载：首先需要了解所需传输的电流负载是多少。
通过了解负载大小，可以选择适当的母线槽尺寸和电流容量。
2. 环境温度：母线槽的额定电流也要考虑环境温度。
高温会使母线槽的电阻升高，从而降低了它的电流容量。
因此，在高温环境下，需要选择更大的母线槽。
3. 导体材料：母线槽的导体材料也会影响其电流容量。
铜是传输电流最好的导体之一，因此铜母线槽比铝母线槽具有更高的电流容量。
4. 短路电流：短路电流也是选择母线槽额定电流的一个重要因素。
短路电流越大，需要选择更大的母线槽。
综上所述，选择母线槽的额定电流需要考虑电流负载、环境温度、导体材料和短路电流等多个因素。
建议在选择前，进行详细的电气设计和计算，以确保选择合适的母线槽。
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母线的选择
一般10kV及低压母线选择参照《工厂供电设计指导》中表5-28，所选母线均满
足短路动稳定和热稳定要求，不必进行短路校验。但对35kV母线应按发热条件
进行选择，并校验其短路稳定度。
35kV母线的选择
初选LMY-3(40×5),以下对其进行短路校验。
母线的动稳定度校验
已知母线的动稳定校验条件
alc
LMY母线材料的最大允许应力al=MPa70。
由短路计算可知，35kV母线的短路电流：(3)4.15shIKA (3)7.01shiKA
三相短路冲击电流产生的电动力:
(3)(3)2723272310/0.93(7.0110)10/38.300.2shlFiNAamANANm
式中，l—母线档距，取档数为3
母线通过三相短路冲击电流时所受到的弯曲力矩:
(3)
38.300.93.451010FlNmMNm
母线的截面系数
36221033.16005.0)04.0(6mmmhbW
母线在三相短路时的计算应力:
52
633.4525.94101.3310cMNmNmWm
由此可见，al=MPa70c=MPa11.6，满足动稳定度要求。
母线的热稳定度校验
已知母线的热稳定校验条件
C
t
IAAima
min
查阅有关产品资料，铝母线的短路热稳定系数2/87mmsAC，短路发
热假想时间1.2s。
母线截面 2200540mmmmmmA
满足短路热稳定条件的最小截面
22)3(
min14.53/872.122.4mmmmsAskACtIAima
因此，2min14.53mmAA，满足短路热稳定度要求。
因此35kV母线采用LMY-3(40×5)，即母线尺寸为40mm×5mm。
10kV母线的选择
参照《工厂供电设计指导》中表5-28，总降压变电所10kV母线选LMY-3（40×4）,
即母线尺寸为40mm×4mm；车间变电所Ⅰ、车间变电所Ⅱ及车间变电所Ⅲ的10kV
母线也选为LMY-3（40×4）
。
380V母线选择
参照《工厂供电设计指导》中表5-28，车间变电所Ⅰ380V母线选择为
LMY-3（80×6）+50×5，即相母线尺寸为80mm×6mm,而中性线母线尺
寸为50mm×5mm。
车间变电所Ⅱ380V母线选择为LMY-3（100×8）+60×6，即相母线尺
寸为100mm×8mm,而中性线母线尺寸为60mm×6mm。
车间变电所Ⅲ380V母线选择为LMY-3（100×10）+80×8，其中相母线
为双条，尺寸为100mm×10mm,而中性线母线尺寸为80mm×8mm。