7.2 母线

7.2.1 产品基本概念
母线指用高导电率的铜、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力的产品。
7.2.2 产品分类与基本特点、功能、适用范围
1 母线通常分为硬母线、软母线、金属封闭母线、母线槽和滑触线五种。
2 硬母线
硬母线用铜或铝做成，形状有矩形、管形、槽形和菱形等多种型式，用绝缘子支持敷设。
矩形母线单片最大工作电流可达2kA左右。当工作电流较大时，采用2～4片并联组合使用(片间通风间隙为片厚)，母线的载流量一般为4kA左右。更大的电流由于截面增大，电流集肤效应强，多片矩形母线截面形状已不合理；母线的强磁场致使附近的钢结构受到电磁感应产生功率损耗而发热，所以一般工频工作电流3kA以上时采用类似空心圆的母线。
管形母线具有较小的集肤效应，但其散热表面积较小，多用于35kV及以下的屋内配电装置，110～500kV屋外配电装置有时也采用铝管母线。
输送大电流的母线，为减小集肤效应，使电流分布均匀，改善散热条件采用槽形和菱形母线。
3 软母线
软母线常用的有铜绞线、铝绞线或钢；铝绞线等架空敷设。
当电压等级较高，电流较大叫则采用扩径软导线和分裂软导线作为母线。软母线多用于35kV及以上的屋外配电装置。
4 金属封闭母线
金属封闭母线指用金属外壳将导体连同绝缘等封闭起来的组合体。
  1)金属封闭母线按封闭形式分为离相封闭母线和共箱封闭母线两种
    ①离相封闭母线指每相具有单独金属外壳且各相外壳间有空隙隔离的金属封闭母线。离相封闭母线分为不连式(分段绝缘)离相封闭母线、全连式离相封闭母线、自然冷却离相封闭母线、强迫冷却离相封闭母线及微正压充气离相封闭母线。
不连式(分段绝缘)离相封闭母线指每相外壳分为若干段，段间绝缘，每段只有一点接地的离相封闭母线。
全连式离相封闭母线指每相外壳上电气连通，分别在三相外壳首末端处短路并接地的离相封闭母线。
自然冷却离相封闭母线指以空气为介质进行自然冷却的离相封闭母线。
强迫冷却离相封闭母线指以空气为介质强迫冷却的离相封闭母线。
微正压充气离相封闭母线指在外壳内充以微正压气体的离相封闭母线。
    ②共箱封闭母线指三相母线导体封闭在同一个金属外壳中的封闭母线。共箱封闭母线又分为不隔相共箱封闭母线和隔相共箱封闭母线。
不隔相共箱封闭母线指各相母线导体间不用隔板隔开的共箱封闭母线。
隔相共箱封闭母线指各相母线导体间用隔板隔开的共箱封闭母线。
  2)金属封闭母线的额定电压按照GB／T 8349—2000规定，额定电压值为1kV、3.15kV、6.3kV、10.5kV、(13.8kV)、15.75kV、(18kV)、20kV、(24kV)、35kV。
  3)金属封闭母线的额定电压按照GB／T 8349—2000规定，额定电流有如下规定：
    ①发电机主回路离相封闭母线的额定电流为3150A、4000A、5000A、6300A、8000A、10000A、12500A、16000A、20000A、25000A、31500A、40000A。发电机主回路离相封闭母线的额定电流可根据实际需要，由供需双方协商选定其他电流等级。
    ②发电机分支回路离相封闭母线的额定电流为630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A。
    ③共箱封闭母线的额定电流为1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A、6300A。
  4)金属封闭母线的额定频率为50Hz(或60Hz)。
  5)金属封闭母线外壳的防护等级离相封闭母线为IP54；共箱封闭母线由供需双方商定。
  6)全封闭母线是将母线封闭在充满SF6绝缘气体钢筒内的金属封闭母线。按结构形式也分为分箱母线和共箱母线两种。母线全部封闭，不会发生由于外界物体造成短路故障，运行可靠；母线的外壳为接地钢筒，布置紧凑，节省占地。全封闭母线的制造全部在工厂内完成，在现场只需进行简单的组装。
全封闭母线价值较贵，一般用于高压、超高压系统。
金属封闭母线主要用于电压1～35kV、电流40000A及以下、频率50Hz(或60Hz)发电机出线及其他输配电回路，以安全地传输电能。
5 母线槽
母线槽分为空气绝缘母线槽(空气绝缘母线干线系统)、密集绝缘母线槽(密集绝缘母线干线系统)、耐火母线槽(母线于线系统)。
母线槽可按L＋N＋PR、L1＋L2＋L3、L1＋L2＋L3＋N、L1＋L2＋L3＋N＋PE系统设置电源导体和保护导体，满足用电负荷的需要。
  1)空气绝缘母线槽是将裸母线用绝缘衬垫支承在壳体内，靠空气介质来绝缘的母线槽。
    ①空气绝缘母线槽全系列产品由馈电式母线槽、分接装置、插接式母线槽、母线换相单元、端盖、横向隔板、户内型母线槽、户外型母线槽、直线形母线干线单元(直线段)、L形母线干线单元(L形接头)、T形母线干线单元(T形接头)、X形(十字形)母线干线单元(x形接头)、Z形母线干线单元(Z形接头)、始端母线单元、干线膨胀单元、干线变容单元、终端母线单元、插接式馈电箱、安装支架及吊架等组成。
    ②行业标准JB 8511—1996规定：
空气绝缘母线槽额定电流为63A、100A、125A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A。空气绝缘母线槽额定工作电压为交流380V、660V。
空气绝缘母线槽额定频率为50Hz或者60Hz。
空气绝缘母线槽外壳防护等级不低于IP30。
  2)密集绝缘母线槽是将裸母线用绝缘材料覆盖后，紧贴通道壳体放置的母线槽。
    ①密集绝缘母线槽全系列产品由馈电式母线槽、插接式母线槽、母线换相单元、端盖、横向隔板、户内型母线槽、户外型母线槽、直线形母线干线单元(直线段)、L形母线干线单元(L形接头)、T形母线干线单元(T形接头)、X形(十字形)母线干线单元(X形接头)、Z形母线干线单元(Z形接头)、始端母线单元、干线膨胀单元、干线变容单元、终端母线单元、插接式馈电箱、安装支架及吊架等组成。
    ②行业标准JB／T9662—1999规定：
密集绝缘母线槽额定电流为25A、40A、63A、100A、160A、200A、250A、400A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A。
密集绝缘母线槽额定工作电压为交流380V、660V。
密集绝缘母线槽额定频率为50Hz或者60Hz。
密集绝缘母线槽外壳防护等级不低于IP40。
有的厂商提供的密集绝缘母线槽的额定电压值为220V、400V、415V、500V或600V。
  3)耐火母线槽是能够在规定的时间、温度下具有一定耐火性，并已经过全面型式试验的母线槽。
    ①耐火绝缘母线槽由母线干线馈电单元、带分接装置母线干线馈电单元、母线干线变容单元、膨胀单元、母线换相单元、自线型母线干线单元、L形母线干线单元、T形母线干线单元、X(十字形)形母线干线单元、Z形母线干线单元、端盖及分接箱(馈电箱)组成。
    ②耐火绝缘母线槽按绝缘结构分为空气耐火母线槽和密集耐火母线槽二种。
    ③行业标准JB／T 10327—2002规定：
耐火绝缘母线槽额定电流为63A、100A、125A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A。耐火绝缘母线槽额定工作电压为交流380V、660V、1000V(1140V)。
耐火绝缘母线槽额定频率为50Hz或者60Hz。
耐火绝缘母线槽外壳防护等级不低于IP44。
  4)母线槽具有结构紧凑、通用互换性强，传输容量大、线路损耗小；通过插接式馈电箱，使配出线路容易；母线槽按照行业标准生产、检验，质量有保证，安全可靠；母线槽系列产品具有功能齐全，施工方便等特点。母线槽广泛应用于交流50Hz或者60Hz，额定工作电压660V及以下，额定电流5000A及以下树干式配电回路，安全地传输电能。
6 滑触线(滑接输电装置)是通过集电器向移动受电设备供电的导电装置。
滑触线可分为固定式裸钢材滑触线、悬挂式滑触线和绝缘式安全滑触线。
滑触线适用于交流50、60Hz，额定电压660V以下、直流电压660V、额定电流50—2000A的具有固定行驶轨迹的各种起重运输机械(如电动葫芦、电动桥式起重机、梁式起重机、龙门式起重机、移动式电动工具等)和照明器具及其他移动受电设施、自动生产线等的供电。
7.2.3 产品选用要点
1 母线选择的主要内容有：母线的类型，额定参数、使用条件、长期工作时的发热、热稳定、动稳定、经济电流密度和临界工作电压。
2 硬母线选用还需要考虑硬母线的负荷组合、强度计算、挠度计算和微风振动校验。
3 软母线选用还需要考虑软母线的负荷组合、强度计算和挠度计算。如果采用由多根软导线构成的分裂导线式软母线，则还包括排列方式、分裂间距和子导线最小直径等选择内容。
4 金属封闭母线需注意产品的使用条件及技术参数是否满足各项要求。周围环境温度、海拔高度不能满足使用条件的要求。在其他特殊使用条件下，金属封闭母线的设计和应用由供需双方向定。
5 母线槽需注意产品的使用条件及技术参数是否满足各项要求。当为特殊使用条件时，必须由用户与制造厂商协解决。
6 母线槽不应使用在爆炸危险场所。
7 母线槽使用在腐蚀环境时，母线槽应选用有相应防腐措施的型号。
8 在火灾危险环境内，应采用有一定防护等级的母线槽，防护等级视具体环境特征确定。当母线槽安装在露天环境时，应有防雨、防雪措施。
9 插接式分线箱(馈电箱)内装设保护电器时，保护电器应具有短路保护、过负荷保护和接地保护，作用于切断供电电源或发出报警信号。保护电器选用应符合国家现行的有关标准，特别要注意应满足短路条件下的通断能力。
10 母线槽用于树干式配电回路，母线槽的保护电器和插接式分线箱(馈电箱)内装设的保护电器其动作应具有选择性。
11 注意母线热胀冷缩的需要，选用合理的母线热胀冷缩措施或设置母线自由滑动端。
12 母线槽在穿过防火墙及防火楼板时，应采取防火隔离措施。
13 耐火母线槽贯穿建筑构件时，外壳周围空隙应进行封堵，以阻止火焰的传播，具体要求见产品说明书。
14 向滑触线供电的馈电线路应力求最短，在一条滑触线上一般只采用一个供电点。
15 向滑触线供电的馈电线路当电压损失超过允许值时，可采用使供电点靠近滑触线中心点；滑触线分段采用两个供电点；增加滑触线的截面；设滑触线的辅助线降低阻抗等措施。
16 滑触线分段采用两个供电点时，因绝缘垫的长度大于集电器的长度，在通过分段处会使零位保护断电；绝缘垫的长度小于集电器的长度，在通过分段处会使两个电源并联运行，所以需妥善处理分段处的绝缘垫的长度问题。
17 为操作方便和维护安全，应在滑触线附近装设电源开关或隔离开关。
18 滑触线跨建筑沉降缝、建筑物的伸缩缝或滑触线长度超过50m时，应考虑安装温度补偿装置。
19 在火灾危险环境21区或22区内，电动起重机不应采用滑触线供电；在火灾危险环境23区内，电动起重机可采用滑触线供电，但在滑触线下方不应堆置可燃物质。
20 母线过建筑沉降缝时注意选用合理的措施。
21 母线槽始端设备或终端设备为配电变压器时，母线槽始端母线单元或终端母线单元一般需安装就位后，由供货厂商现场实测制做。
22 母线根据确定后的母线敷设路径，依据实际安装环境提出订货明细表。
23 母线槽的连接不应在穿楼板或墙壁处进行，连接位置需满足供货厂商的要求。
24 母线、金属封闭母线，按照布置图(平面布置图及立面布置图)或安装简图向土建专业、结构专业提预留过墙洞、过楼洞、吊挂等条件。
25 滑触线按照动力安装简图向结构专业提预留预埋条件。
26 母线、金属封闭母线安装在电缆竖井内，向土建专业提电缆竖井条件、预留预埋条件及过楼洞条件。
27 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053—1994。
《低压配电设计规范》GB 50054—1995。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《通用用电设备配电设计规范》GB 50055—1993。
《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311．1—1997。
《3～110kV高压配电装置设计规范》GB 50060—1992。
《封闭式母线及桥架安装》D 701—1—3(2004年合订本)。
7.2.4 施工安装要点
1 施工安装要点
  1)敷设施工须符合GBJ149—90《电气装置安装工程 母线装置施工及验收规范》、GB 50303《建筑电气工程施工质量验收规范》的要求。
  2)敷设施工须须符合JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》的要求。
2 施工安装验收规范
《电气装置安装工程 母线装置施工及验收规范》GBJ 149—1990。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
7.2.5 相关标准
《金属封闭母线》GB／T 8349—2000。
《电工用铜、铝及其合金母线 第1部分：铜和铜合金母线》GB／T 5585．1—2005。
《电工用铜、铝及其合金母线 第2部分：铝和铝合金母线》GB／T 5585．2—2005。
《低压成套开关设备和控制设备第2部分：对母线干线系统(母线槽)的特殊要求》GB 7251．2—2006。