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多物理場下母線槽性能分析

   母線槽作為電力傳輸中的重要設(shè)備，主要用于660V及以下的配電系統(tǒng)。目前常用的母線槽主要分為空氣絕緣型母線槽、密集型母線槽和耐火型母線槽等幾大類。其中主要靠空氣來絕緣和散熱的母線槽稱之為空氣絕緣型母線槽，它一般由矩形母線導(dǎo)體((A. B. C. N四線制或人B. C. N. PE五線制)、鋼質(zhì)外殼及絕緣支撐件組成。配置在水管旁邊和消防噴淋區(qū)域的配電干線的正常環(huán)境，比周圍無水管的環(huán)境更易遭到噴水的危險。

　　溫度是影響母線槽運(yùn)行壽命的關(guān)鍵因素，不僅會加速絕緣老化，破壞絕緣，而且影響其工作性能和可靠性。國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)拇線槽(母線干線系統(tǒng))》規(guī)定，母線槽母排本體及母線槽連接處的溫升不超過60℃。目前對母線槽多物理場研究較少，國外有利用熱傳導(dǎo)模型和大空間自然對流邊界條件分析了密集型母線槽的溫度場，但是對于空氣絕緣型母線槽其內(nèi)部空氣對流影晌不能忽略，因此本文研究了三相五線空氣至色寒型母線，并分析計(jì)算了故障以及母線間距對母線槽溫度場以及流場分布規(guī)律，研究了環(huán)境溫度對母線槽載荷容里的影響規(guī)律。在二代母線演變中產(chǎn)生的一種特殊的母線形式，即密集型母線空氣式插口。

　　母線槽在實(shí)際運(yùn)行中如果負(fù)載不對稱時，中性線會帶有電流，導(dǎo)致母線槽溫度場分布發(fā)生改變，因此本文也分析了母線單相短路時母線槽的物理場分布?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生單相短路時，母線槽高溫升較正常情形下要變大42.93℃ ,溫升幅度達(dá)到12.21%，因?yàn)楫?dāng)發(fā)生線路短路時導(dǎo)致線路不對稱，A. B. C相電壓增大為線電壓，導(dǎo)致電流增大，母線發(fā)熱量增大。同時高溫度出現(xiàn)點(diǎn)也發(fā)生改變，中性線溫度變高，這是因?yàn)樨?fù)載不對稱時中性線上出現(xiàn)電流，chan生熱量。流速大點(diǎn)出現(xiàn)點(diǎn)也發(fā)生改變，在C相母線與中性線之間，此處溫度高，流速快，因此在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)防止電流過大，溫度持續(xù)升高，導(dǎo)致事故。母線干線系統(tǒng)(母線槽)已列入IEC國際標(biāo)準(zhǔn)之中，世界先進(jìn)國家都有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，如:美國UL標(biāo)準(zhǔn)、加拿大CSA標(biāo)準(zhǔn)、英國BS標(biāo)準(zhǔn)、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)等，這些標(biāo)準(zhǔn)對于規(guī)范母線槽產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測試依據(jù)都起到重要作用。

母線的作用及常用種類

    在變電所中各級電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設(shè)備和相應(yīng)配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導(dǎo)線或絞線，這統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。由于母線在運(yùn)行中，有巨大的電能通過，短路時，承受著很大的發(fā)熱和電動力效應(yīng)，因此，必須合理的選用母線材料、截面形狀和截面積以符合安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。 母線按結(jié)構(gòu)分為硬母線和軟母線。硬母線又分為矩形母線和管形母線。 矩形母線一般使用于主變壓器至配電室內(nèi)，其優(yōu)點(diǎn)是施工安裝方便，運(yùn)行中變化小，載流量大，但造價較高。 軟母線用于室外，因空間大，導(dǎo)線有所擺動也不致于造成線間距離不夠。軟母線施工簡便，造價低廉。 近年來，在變電所的設(shè)計(jì)中，對于35kV以上的母線，有采用鋁合金材料制成的管形母線。這種母線結(jié)構(gòu)，可以減小母線相間距離。五、密集型母線槽所有螺栓、墊圈、閉口銷、鎖緊銷、彈簧墊圈、鎖緊螺線線應(yīng)齊全、可靠。結(jié)線清晰，維護(hù)量小，但母線固定夾具比較復(fù)雜。

密集型母線防水性能的作用效果

    在對密集型母線在設(shè)計(jì)時，耐水性的設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的，如果沒有這層的保護(hù)，空氣的濕度會對密集型母線的使用有著一定的影響的，要知道如果母線在使用中進(jìn)水，那么它的絕緣性能就會很差，如果長期的在使用，那么它會造成短路，甚至是燒毀母線。如果附近有人或其它動物時也會有一定的影響的，有可能會被電中。個別電氣設(shè)備短路造成配電干線的過載，均屬配電干線的正常工作范疇。

　　所以為了安全的使用母線，密集型母線就必須要偶這個防護(hù)的措施，尤其是長時間的使用在潮濕比較大的環(huán)境下就更要注意它的防護(hù)措施了，一般在樓層之間進(jìn)行穿墻設(shè)施時，要注意周圍有沒有漏水的現(xiàn)象，如果有，那么不僅要在密集型母線上進(jìn)行防護(hù)，那么還要在其它的條件下進(jìn)行想辦法防護(hù)，做好幾層的防護(hù)，這樣才更加的保證它的安全使用，一般在容易漏水的樓層之間會有增設(shè)防水圍堰，這樣會有效的對其起到保護(hù)的作用。母線槽插接箱的接線方法插接箱是用戶使用最頻繁，分支電流保護(hù)關(guān)鍵之部件，本廠所配插接箱具有必須分?jǐn)嚅_關(guān)，方可打開、關(guān)閉箱門及拔出式插入的防護(hù)功能，其性能性能可防止一切誤操作行為。

母線槽故障如何處理 垂直安裝母線槽的規(guī)范

　母線槽故障處理原則：雙母接線的母線發(fā)生故障，在處理故障過程中要注意母線保護(hù)的運(yùn)行方式，必要時應(yīng)短時停運(yùn)母線保護(hù)。

　　母線電壓全部消失后，調(diào)度員應(yīng)立即將可能來電的開關(guān)(包括母聯(lián)開關(guān))拉開，并通知操作隊(duì)對母線進(jìn)行外部檢查。

　　當(dāng)母線槽因故障導(dǎo)致電壓消失同時伴有明顯的短路象征(如火光、冒煙等情況)，操作隊(duì)人員不得自行恢復(fù)母線運(yùn)行，應(yīng)對母線設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，同時立即報告值班調(diào)度員。

　　母線故障電壓消失后，該母線上所帶用戶如有其他備用電源，用戶值班員應(yīng)在值班調(diào)度員的同意后立即進(jìn)行用戶倒負(fù)荷的有關(guān)操作。

　　連接在母線上的元件故障或由于分路開關(guān)拒動，造成越級掉閘使母線失去電壓，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)檢查，立即將母線槽故障元件隔離或拉開故障分路開關(guān)兩側(cè)刀閘后，迅速恢復(fù)母線運(yùn)行，送出其它分路。  

　1、母線通道水平安裝，兩支架間距≯2500㎜，垂直安裝間距≯3600㎜;

　　2、垂直安裝時，安裝支架應(yīng)與通道側(cè)板配鉆孔，采用M6-M8螺栓緊固。

　　3、安裝施工工藝，應(yīng)優(yōu)先采用從饋送電系統(tǒng)，由母干線至分支干線的施工方案;

　　4、封閉式母線槽通道安裝基本順序：

　　母線槽選定布線方向→固定支架→槽間用四枚螺栓緊固→相間加入母線接頭板和絕緣墊→單頭螺栓穿入絕緣套管→螺栓穿入母排予置孔→兩端緊固→加半裝上下蓋板→將通道固定在支架上。

　　5、通道母線的安裝，始、中、終端及通道殼體間應(yīng)可靠地與用電設(shè)備接地網(wǎng)連接。結(jié)于涂絕緣材料的通道外殼體，應(yīng)在兩通道之間的接地螺栓上用扁銅帶或黃綠相間電纜聯(lián)接，以確保整個通道連通成為一個接地系統(tǒng)。

　　6、安裝工程結(jié)束后，電前應(yīng)用搖表測試通道母排相間絕緣、結(jié)地絕緣電阻：①低壓型母線通道不低于20MΩ;②對于6~10KV高壓母線通道絕緣電阻不低于1200MΩ。35KV絕緣電阻不小3000MΩ。

　　7、送電前6~35KV母線通道應(yīng)作50HZ工頻耐壓驗(yàn)和直流泄露試驗(yàn)，合格后方可投入運(yùn)行;

　　8、母線槽投入運(yùn)行的母線通道，三個月內(nèi)年應(yīng)緊固母線接頭螺栓，檢查母線接頭接觸情況;

　　9、投運(yùn)的母線通道每年至少一次作下列項(xiàng)目的檢查：

　　(1)緊固各固定螺栓，尤其是母線接頭，觀察接頭是否有接觸不良或過流造成的燒灼現(xiàn)象，并作處理;

　　(2)搖表測試絕緣程度，檢查絕緣材料是是否老化;

　　(3)母線通道與接地網(wǎng)的連接;

　　(4)清楚內(nèi)外部吸收附的灰塵及凝水;

　　10、母線槽注意事項(xiàng)：

　　(1)母線通道維護(hù)前，配電柜必須先停電，并掛<有人操作，嚴(yán)格合閘>標(biāo)致牌，柜前應(yīng)有專人監(jiān)護(hù);

　　(2)維護(hù)工作開始前，應(yīng)驗(yàn)電、放電，并用接地棒將相間短路和可靠接地后方可進(jìn)行操作;

　　11、母線通道的保管：

　　應(yīng)放在室內(nèi)干燥通風(fēng)處，防止受潮、雨雪侵襲，防止灰塵或異物進(jìn)入通道