低壓成套開關(guān)設(shè)備母線載流量與截面選擇及試驗驗證

　　l 低壓成套開關(guān)設(shè)備產(chǎn)品國家強制性標(biāo)準(zhǔn)的要求

　　1.1國家標(biāo)準(zhǔn)對開關(guān)設(shè)備母線系統(tǒng)的一般要求

　　在低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的國家強制性標(biāo)準(zhǔn)(GB7251.1一eqv IEC439—1)中，對連接母排的設(shè)計、選型、安裝等都提出了許多具體要求，這些要求是：

　　(1)在低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備中，母線是“～種可與幾條電路分別連接的低阻抗導(dǎo)體”;

　　(2)在成套設(shè)備進線部位，安裝的是主母線一連接一條或幾條配電母線和出線單元的母線：

　　(3)分母線：組成主母線的并聯(lián)導(dǎo)體;

　　(4)配電母線：框架單元內(nèi)的一條母線它連接在主母線上并由它向出線單元供電。

　　母線通常在設(shè)備中起著電能傳輸作用，是完成電氣連接用的一種導(dǎo)體。它還要承載著故障狀態(tài)下、異常大的短路耐受電流和短路峰值電流的考核，連接導(dǎo)體可以根據(jù)相關(guān)短路保護電器負載側(cè)的衰減后的短路強度來設(shè)計。例如：一個回路預(yù)期的短路電流是100 kA，采用的短路保護器件分斷能力也是100 kA，而流過的峰值電流只有50 kA的分支母線僅需承受己衰減的電流。

　　母線的工作環(huán)境條件是24 h平均溫度為+35℃，它還要耐受工作中的溫升。要經(jīng)得起正常使用時，可能遇到的潮濕影響(GB7251.1的7.1.1條)。

　　母線安裝時，如果是主電路，要有良好的絕緣支撐和保持一定的極與極之間、帶電部件與接地部件之間的電氣間隙，應(yīng)能承受額定沖擊耐受電流的沖擊(在一條長母線上，保持絕緣支撐件的一定數(shù)量與相應(yīng)距離一經(jīng)型式試驗驗證的)。

　　1.2母線選擇的一個重要數(shù)據(jù)—截面

　　母線截面根據(jù)母線在成套設(shè)備內(nèi)部安裝位置及起的作用，在標(biāo)準(zhǔn)中，已有若干規(guī)定(GB7251.1的7.5.5.1條和7.8.1條、7.8.2條、表8、表9等)。

　　相關(guān)的因素是：

　　(1)母線材質(zhì)、截面形狀、電流密度：

　　(2)母線在設(shè)備內(nèi)的不同部位、布置、固定;

　　(3)母線的支撐件、固定件的選型：

　　(4)耐受電動力、熱應(yīng)力：

　　(5)母線系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果要通過型式試驗驗證。

　　2母線截面選擇

　　母線截面選擇的指導(dǎo)文件有1EC439—1低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第一部分型式試驗和部分型式試驗成套設(shè)備中對于外接試驗導(dǎo)體的截面積規(guī)定[1]，和IEC890用外推法檢查低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備通過部分型式試驗成套設(shè)備的溫升中對于用來作為電器和母線之間的連接的裸導(dǎo)體的規(guī)定[2]。

　　2.1外接試驗導(dǎo)體截面積的規(guī)定

　　IEC439—1低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第一部分：型式試驗和部分型式試驗成套設(shè)備中對于外接試驗導(dǎo)體的截面積規(guī)定見表[1]。

　　表1中給出的同等載流量的截面是考慮到所有開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的情況，無論大小柜體，產(chǎn)品類型等，并且是型式試驗時所用母排，因此要偏大些，以適應(yīng)所有情況，以便通過型式試驗。結(jié)論是：表1給出的是同等載流量的所取最大截面。

　　2.2裸導(dǎo)體的操作電流和功率

　　IEC890用外推法檢查低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，通過部分型式試驗，如成套設(shè)備的溫升試驗，可以對連接電器和母線之間的裸導(dǎo)體的操作電流和功率進行理論計算，并得出結(jié)果。見表2[2]。

　　2.3不同環(huán)境溫度、不同母線溫度時的載流量計算

　　在上述表2中給出的是導(dǎo)體周圍空氣溫度分別為35℃及55℃，及導(dǎo)體允許工作溫度65℃時不同截面的載流量。若導(dǎo)體周圍空氣溫度為其它溫度或?qū)�體允許工作溫度不是65℃時，可利用下列的曲線圖(見圖1)求出修正系數(shù)進行修正。圖來源于德國國家標(biāo)準(zhǔn)DIN4367l，在歐共體中已得到廣泛引用。這樣，則可以說：表2及圖1給出的是：母排截面的中間值(理論值)：圖中的基準(zhǔn)點是當(dāng)周圍環(huán)境溫度平均值35℃，而母線工作溫度65℃時，修正系數(shù)

　　定為l。例如求當(dāng)周圍環(huán)境溫度平均值35℃、而母線工作溫度70℃時的修正系數(shù)為1.09。也耕是說在周圍環(huán)境溫度平均值35 ℃、，而母線工作溫度65℃時，所選截面35mm2。、可通過l00A電流，若允許母線工作溫度70℃時，該截面母排可通過109 A電流。再如表2中，母排尺寸20mm×5mm截面99.1mm2，在周圍環(huán)境溫度平均值35℃，而母線工作溫度65℃時，允許通過電流218 A。當(dāng)周圍環(huán)境溫度平均值25℃、而母線工作溫度65℃時，允許通過電流則為218×1.17=255(A)。可給出公式：電流最終值=系數(shù)Ⅳ×電流基值/A;K為溫度修正系數(shù)，由圖查出。

　　表2及圖1給出的是既考慮到導(dǎo)體周圍溫度及導(dǎo)體本身溫升，不同柜型(含密封柜)，不同母排數(shù)量(每相的導(dǎo)體數(shù))后的同等截面的允許電流和功耗。這樣則可以說：表2及圖1給出的是：母排截面的中間值(理論值)。

　3 通過型式試驗驗證的母線載流量與截面積

　　3.1通過型式試驗驗證的母線載流量與截面積

　　根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗通過大量試驗驗證母線裁流量與截面積見表3。

　　3.2母線載流量與截面選擇的試驗驗證

　　3.2.1以某公司生產(chǎn)的系列低壓成套開關(guān)設(shè)備產(chǎn)品為例，其主母線規(guī)格和額定電流經(jīng)試驗驗證符合標(biāo)準(zhǔn)要求，測試其溫升數(shù)據(jù)見表4。

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