金属高强度封闭母线槽施工方法

组合式金属封闭母线槽施工工法

SZJXGF09-2006

执笔人：夏可夫、张星荣、张伟华、高智勇、陆志勇

（深圳建筑工程股份有限公司）

摘要：该工法主要描述铝合金封闭母线槽的施工工艺，其它金属母线槽可参考该工法施工。

1 前言

随着新型现代建筑的不断发展，人们对建筑材料的要求越来越高。自起初普遍使用的电缆桥架，到至今的钢制外壳母线槽，都在实际应用中暴露出了一些缺点。而组合式铝合金封闭母线槽近几年才进入国内市场，就以它优良的性能引起行业极大的关注。

在深圳地铁一期工程15A标段房建工程、山东省东营区行政办公中心工程及广东省通信建设基地生产综合楼工程的动力系统中，先后采用组合式铝合金封闭式母线槽。通过几个工程的施工，经反复摸索与试验，解决了铝合金封闭母线槽在实际施工安装中碰到的各种技术难题，总结出一套较为成熟的施工方法。

2 特点

2.1组合式铝合金封闭母线槽具有抗腐蚀性、散热性好，并可作为100％接地导线使用。它具有输送容量大，过载能力强，线路扩展灵活，外形美观，结构紧凑和安装维修方便等优点。该结构可有效均衡各相阻抗，从而极大减小母线槽系统的电压损失，从而使母线具有较高的导体有效载流量。

2.2 快速接头连接器能保证母线安装快捷；独特的高强度剪切螺栓使用户对接头装配专业化要求降低；连接器外壳配套醒目的警示标记和温升警告标记可确保用户使用安全。

3 适用范围

封闭式母线可分为空气式母线槽；高强度母线槽；高强度密集型母线槽；以及耐火型组合式封闭母线槽。主要用于电能输送和分配。适用于额定工作电压660V、额定工作电流250～2500A、频率50Hz的三相四线制或三相五线制供配电线路，它具有结构紧凑、绝缘强度高、传输电流大、互换性能好、电气性能稳定、易于安装维修、寿命时间长等一系列特点。被广泛地应用在工矿企业、高层建筑和公共设施等供配电系统。

4 工艺原理

封闭式母线槽应用的场所是低电压、大电流的供配电系统，一般安装在电气竖井内，使用单一的中心母线系统向每层楼内供配电。组合式铝合金封闭式母线槽系统由铝合金外壳及多种母线单元组成；组合式铝合金封闭式母线槽的铝合金外壳在最大限度上弥补了普通钢制外壳母线槽在抗腐蚀性、散热性方面的不足

4.1 封闭式母线导电铜排的截面越大，电能损耗就越小，但线路投资维修管理及有色金属消耗量将随之相应的增加。因此我们在设计选择封闭式母线时要从经济角度出发，选择合理规格的封闭式母线，既要保证线路电能损耗最小，又不会增加线路投资、维修管理和有色金属消耗量。

4.2封闭式母线应敷设在强电的电气竖井内，电气竖井应靠近建筑物内用电负荷的中心位置，尽量减少干线的长度，节约建设投资。电气竖井不得与电梯、管道等共用一个竖井，避免靠近热力管道、柴油发电机排烟管道。

4.3 封闭式母线电流的公式：Ic=Pc/（3Un·COSφ）,其中Pc=Kd·Pe。

K d——需要系数

P e——用电设备组的设备容量

P c——用电设备组的计算负荷

U n ——用电设备组的额定电压

COSφ——用电设备组的平均功率因数

选择的封闭式母线应满足不等式：I e≥I c，否则需要重新计算和校正。

I e——封闭式母线的允许载流量(见表1所示额定电流)

Ic——封闭式母线的计算电流

在实际工作中，我们可利用经验来选择封闭式母线的规格，一般情况下“封闭式母线允许载流量的数值为计算负荷数值的2倍”。譬如P c=500kw，可选择1000A的封闭式母线。

5 工艺流程及操作要点

5.1工艺流程图

施工准备→构件预埋、预留孔洞→放线、定位→支架制作、安装→支架位置校对→母线检验→母线吊装、就位→母线、插接箱安装→绝缘电阻测试→动力联合调试→检验评定

5.2施工方法

5.2.1封闭式母线安装前，应保证电气竖井、变配电室、母线经过的场所装饰工程结束，以保证封闭式母线不被污染。楼板及墙体的预留洞、预埋件应按设计要求的位置预埋预留。

5.2.2封闭式母线通道安装基本顺序：

选定布线方向→固定支架→槽间用四枚螺栓紧固→清洁母线接头及线槽内部→相间加入母线接头板和绝缘垫→单头螺栓穿入绝缘套管→螺栓穿入母排予置孔→两端紧固→加半装上下盖板→将母线固定在支架上。

5.2.3封闭式母线在安装前除母线槽及及供货商配套供应的零部件外，安装单位还应准备以下安装材料：水平安装?12吊杆、横担（50*50*50角钢）；垂直安装支撑槽钢(100*40*5.3)及固定支架的膨胀螺栓M12、M16等。不同电流等级的母线槽相对应的水平及垂直安装支架的间距应严格按有关规定执行。

5.2.4 封闭式母线各功能单元的连接部件及活动接头上的铜排表面必须清理干净，外壳内和绝缘子安装前也应擦试干净不得有遗留物。外壳的相间短路板应位置正确连接良好，相间支撑板应安装牢固，分段绝缘的外壳应做好绝缘措施，外壳各连接部位的扭矩螺栓应用力矩板手紧固，各接触面应封闭良好，母线的紧固件必须用热镀锌制品。

5.2.5母线与外壳应同心，其误差不得超过5mm，母线段与母线段连接时两相邻段母线及母线外壳应对齐，连接后不得使母线及母线外壳承受到机械应力。在封闭式母线整体安装前必须做绝缘试验，用2500V兆欧表测量相间、相壳之间、各个功能单元的绝缘电阻，其绝缘电阻不得小于20MΩ。安装人员要认真对照封闭式母线系统图，检查所有母线的规格、型号避免盲目安装，造成返工影响施工安装质量。

5.2.6母线槽的安装，始、中、终端及通道壳体间应可靠地与用电设备接地网连接。连结于涂绝缘材料的通道外壳体，应在两通道之间的接地螺栓上用扁铜带或黄绿相间电缆联接，以确保整个通道连通成为一个接地系统。

5.2.7封闭式母线安装时整体结构应横平竖直，母线通道水平安装，两支架间距≯2500㎜，垂直安装间距≯3600㎜；水平安装时距地面安装高度不小于2.2m，吊杆应有调节水平的技术措施。垂直敷设时距地面1.8m以上，安装支架应与通道侧板配钻孔，采用M6-M8螺栓紧固。母线的拐弯处以及与插接箱的连接处应加支架。支架成排安装时支架成排安装时应排列整齐间距均匀。当母线的终端盒、始端盒悬空时应采用支架固定，墙体、顶板上的支架必须用两条膨胀螺栓固定，膨胀螺栓应加平光垫片和弹簧垫片。母线垂直通过顶板敷设时，应在通过的底板上采用槽钢支撑固定，当封闭式母线跨越建筑物的伸缩缝或沉降缝时，采用适应建筑物结构移动的措施，防止母线连接处水平移动造成断裂，影响母线的正常供配电。

5.2.8组合式铝合金封闭母线槽安装技术要求较高，对建筑结构上的预埋件质量、支撑结构的强度、安装精度要求也较高。为了保证安装质量，最好在施工现场用经纬仪在各个预埋件上找出统一高度，做好标记，可以有效减小水平安装误差。组合式铝合金封闭母线槽水平安装时，插接箱与组合式铝合金封闭母线槽是结合为一体的，其安装位置较高，不便于日后的操作和维护。所以，插接箱内最好不装开关，仅装连接导体和电缆，将电源引入附近安装的壁挂式动力箱内(见下图)。

5.3 施工要点

5.3.1组合式铝合金封闭母线槽在运输和安装时应注意不得碰撞和扭曲，轻抬轻放并严禁敲打、撞击，以防表层破裂、变形。

5.3.2母线装置安装前应提出竖向母线槽的安装位置、方式、层间高度、插接箱的高度，以便供货方合理配备每段线槽的长度。在设计选型时应根据系统的短路电流值及样本上的参数对所选定型号进行动稳定和热稳定校验。

5.3.3根据现行的国家安全部门的电气防爆规范，组合式铝合金封闭母线槽不适用于甲级或乙级防火、防爆场所。主要原因是组合式铝合金封闭母线槽的各连接部位的连接方式还不能满足防爆要求。

5.3.4 组合式铝合金封闭母线槽基本属于免维护线路，但如果处于潮湿或带有腐蚀性气体的场合，则每隔一二年需要进行一次全面的防腐涂装及维护。投入运行的母线通道，三个月内应紧固母线接头螺栓，检查母线接头接触情况。

5.3.5安装工程结束后，送电前应用用2500V摇表测试通道母排相间绝缘、接地绝缘电阻（不低于1分钟），低压型母线槽不低于20MΩ。

5.3.6投运的母线槽每年至少做一次下列项目的检查：

5.3.

6.1紧固各固定螺栓，尤其是母线接头，观察接头是否有过流造成的烧灼现象，并作处理；

5.3.

6.2摇表测试绝缘程度，检查绝缘材料是是否老化；

5.3.

6.3母线槽与接地网的连接；

5.3.

6.4清除内外部吸附的灰尘及凝水；

6 材料（规格及主要技术参数）

6.1 安装材料：

名称规格作用防腐

吊杆?12 垂直安装刷漆

角钢横担50*50*50 水平、垂直安装刷漆

支撑槽钢100*40*5.3 垂直安装刷漆

膨胀螺栓 M12、 M16 固定支架镀锌

6.2组合式铝合金封闭式母线槽的各母线单元及其应用：

6.2.1直线型母线单元

直线型母线单元是用于延长供配电线路，带分接装置的封闭式母线与插接箱配套使用，以分配电力负荷。

6.2.2始端母线单元

始端母线单元与始端进线箱配套组成母线与电缆的连接部件，始端母线单元也可与变压器

或配电柜连接。

6.2.3膨胀母线单元

膨胀母线单元用于吸收由于热膨胀产生的母线轴向的变化量，当母线长度超过20-30m时应安装一节膨胀母线单元。

6.2.4变径母线单元

变径母线单元用于同一系统中不同额定电流单元的连接，以便使整个母线系统供电更加经济合理。

6.2.5各种母线弯曲单元

各种母线弯曲连接单元有L型、T型、Z型、＋字型四种，用于水平、垂直供配电的连接和改变走向，可灵活地将母线系统连接起来。

6.2.6母线终端盒

母线终端盒用于封闭式母线的终止端，以保证母线系统的供电安全。

6.2.7插接箱

插接箱用在封闭式母线上引出电源出路，插接箱内装有自动空气开关，用于切断和接通电源。

封闭式母线的保存是安装前的一项重要工作，厂家将封闭式母线运到现场后，电气技术人员要根据发料单及时点验材料和数量。包装母线的塑料布应在安装时取掉，以防止母线内进入潮气，存放的地方应清洁干燥并远离高温环境，库房内堆放母线要用垫块分开码放，避免磕碰外壳的保护层。

电气技术人员在检查完产品质量后应及时收集厂家提供的有关资料，以备监理部门的检查。譬如产品说明书、试验记录、出厂合格证、安装图纸、电气试验记录等。

母线槽产品应符合国际电工标准IEC439-2，国家标准GB7251.2-1997，机械行业标准

JB8511-1996。母线槽机械强度应符合JB/T8511-1996，JB/T9662-1999的标准规定。

7 机具设备

名 称 型号及规格 单 位 数 量

电焊机 BXI-500 台 4

冲击钻 6-24mm 台 5

手电钻 把 5

气割工具 套 2 台钻 Z4116 台 5

水平尺 6米 把 5

线坠 0.25千克 个 4 链式起重机 2-5T 个 4 磨光机 把 4

扁锉 把 3

方锉 把 3 油压压线钳 35-300 把 4

绝缘电阻测试仪 ZC25-3 个 2

接地电阻测试仪 ZX29B-2 个 2 力矩扳手 把 2

8 劳动力组织和安全

8.1劳动力组织：

组合式铝合金封闭母线槽安装，可由6至8人组成一个班组，每个班组可由电工2人、电焊工1人、油漆工1人、普工4人组成，同时应配备一名安装技术管理人员及专业质量、安全检查员。在强电井内施工时，由于施工场地狭窄，人员应灵活调整、调度。

8.2安全措施：

8.2.1建立项目经理负责，专业工程师、施工员参加的安全保证体系，贯彻安全第一的方针。

8.2.2严格遵守现场一切安全生产管理制度。

8.2.3安装组合式铝合金封闭母线槽安装时，必须做到：

8.2.3.1进入施工现场的所有人员必须戴好安全帽，严禁穿拖鞋、凉鞋、高跟鞋进入施工现场。

8.2.3.2电工、电焊工等特殊工种作业人员必须持证上岗，进入现场必须穿戴好劳动防护用品。

8.2.3.3脚手架必须搭设牢固，经验收合格方可使用。

8.2.3.4高空作业必须系好安全带，随身携带工具袋。

8.2.3.5母线槽安装前需要检查支架的位置是否正确，安装是否牢固。

8.2.3.6 对暂不安装母线槽的预留孔洞，应设置护栏、盖板。

8.2.3.7 施工现场严禁吸烟，并配置必要的安全防火设施。

9 质量标准

母线槽安装施工质量应符合：?建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）?、?建筑电气工程施工质量验收规范（GB50303-2002）?、?智能建筑工程质量验收规范（GB50339-2003）?中的有关规定

10 效益分析

传统的中小容量低压电气动力输配电方式以电缆为主，还要借助电缆沟、电缆桥架、钢管等设施。目前制造的电缆截面最大为500mm2，因此，电缆的载流量最大为800A(IEC标准也有此规定)。由于大截面电缆长度过长重量很大，为了不损伤电缆绝缘层，在垂直布置时中间固定装置的机械力不可过强，所以在高层建筑大截面电缆垂直敷设时，其超重滑脱及电缆截面变形一直是难以解决的施工问题。母线槽则不存在这种问题，因其本身是刚性的，所以机械固定方

式可以做得非常牢固。

经济效益：

1）和传统的电缆供电相比，母线槽在相比价格上有较大优势，交联电缆

YJV-1-1KV-3*185+2*95市场售价为540元/米左右，而使用同样负荷的母线槽只需480元/米。

2）安装工效按定额标准，效率能够提高20%以上，工期能提前4至6天。

3）和传统的钢制外壳母线槽相比，铝合金外壳母线槽使用寿命更长。钢制母线槽易腐蚀，使用寿命一般都小于15年。组合式铝合金封闭母线槽使用寿命一般在 30年以上。

11 应用实例

1）2001年9月至2002年10月应用于深圳地铁一期工程15A标段房建工程（3栋6层，框架结构），应用数量410米。

2） 2003年12月至2005年9月应用于东营区行政办公中心工程（山东省东营市，6栋4—16层，框剪结构），应用数量 250米。

3）2004年3月至2006年5月应用于广东省通信建设基地生产综合楼（广州市白云区，1栋20层框剪结构），数量210米。