母线的作用及类型

百科   2024-12-21 09:13   山西  
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母线的作用 

母线:在发电厂和变电站的各级电压配电装置中将发电机变压器等大型电气设备与各种电器装置连接的导体

母线的作用:汇集分配和传送电能

母线包括:一次设备部分的主母线和设备连接线站用电部分的交流母线直流系统的直流母线二次部分的小母线等

母线的结构类型 

()敞露母线 

1.按母线的使用材料分类 

铜母线:铜具有导电率高机械强度高耐腐蚀等优点但在工业上有很多重要用途而且产量少价格贵故主要用在易腐蚀的地区(如化工厂附近或沿海地区等)。

铝母线:铝的导电率仅次于铜且质轻价廉产量高在屋内和屋外配电装置中广泛采用

铝合金母线:有铝锰合金和铝镁合金两种铝锰合金母线载流量大但强度较差采用一定的补强措施后可广泛使用;铝镁合金母线机械强度大但载流量小焊接困难使用范围较小

钢母线:钢的机械强度大但导电性差仅用在高压小容量电路(如电压互感器回路以及小容量厂用所用变压器的高压侧)、工作电流不大于200A的低压电路直流电路以及接地装置回路中

2.按母线的截面形状分类 

矩形截面母线:常用在35kV及以下持续工作电流在4000A及以下的屋内配电装置中优点:散热条件好集肤效应小安装简单连接方便矩形母线的边长比通常为1:12,1:5,

2单条母线的截面积不应大于10×120=1200mm。在相同的截面积下和允许的发热温度下矩形母线要比圆形母线的允许工作电流大当工作电流超过最大截面的单条母线之允许电流时每相可用两条或三条矩形母线固定在支持绝缘子上每条间的距离应等于一条的厚度以保证较好的散热每相矩形母线的条数不宜超过三条

圆形截面母线:用在110kV及以上的户外配电装置中以防止发生电晕

槽形截面母线:常用在35kV及以下持续工作电流在4000,8000A的配电装置中优点:

电流分布均匀集肤效应小冷却条件好金属材料的利用率高机械强度高

管形截面母线:常用在110kV及以上持续工作电流在8000A以上的配电装置中优点:集肤效应小电晕放电电压高机械强度高散热条件好

绞线圆形软母线:钢芯铝绞线由多股铝线绕单股或多股钢线的外层构成一般用于35kV及以上屋外配电装置中组合导线由多根铝绞线固定在套环上组合而成用于发电机与屋内配电装置或屋外主变压器之间的连接

()封闭母线 

封闭母线:用外壳将母线封闭起来用于单机容量在200MW以上的大型发电机组发电机与变压器之间的连接线以及厂用电源和电压互感器等分支线 

1.封闭母线的结构类型 

按外壳材料分:塑料外壳母线和金属外壳母线

按外壳与母线间的结构形式分:

不隔相式封闭母线:三相母线设在没有相间板的公共外壳内只能防止绝缘子免受污染和外物所造成的母线短路而不能消除发生相间短路的可能性也不能减少相间电动力和钢构的发热

隔相式封闭母线:三相母线设在相间有金属(或绝缘)隔板的金属外壳之内可较好地防止相间故障定程度上减少母线电动力和周围钢构的发热但是仍然可能发生因单相接地而烧穿相间隔板造成相间短路的故障

分相封闭式母线:每相导体分别用单独的铝制圆形外壳封闭根据金属外壳各段的连接方法又可分为分段绝缘式和全连式两种

2.全连式分相封闭母线的基本结构 

构成:载流导体支持绝缘子保护外壳金具密封隔断装置伸缩补偿装置短路板外壳支持件

载流导体:—般用铝制成采用空心结构以减小集肤效应当电流很大时可采用水内冷圆管母线

支柱绝缘子:采用多棱边式结构以加长漏电距离每个支持点可采用个至四个绝缘子支持。—般采用三个绝缘子支持的结构具有受力好安装检修方便可采用轻型绝缘子等优点

保护外壳:5,8毫米的铝板制成圆管形在外壳上设置检修与观察孔

伸缩补偿装置:在一定长度范围内设置焊接的伸缩补偿装置;在与设备连接处适当部位设置螺接伸缩补偿装置

密封隔断装置:封闭母线靠近发电机端及主变压器接线端和厂用高压变压器接线端采用大口径绝缘板作为密封隔断装置并用橡胶圈密封以保证区内的密封维持微正压运行的需要

3.全连式分相封闭母线的特点 

优点:

(1)运行安全可靠性高 各相的外壳相互分开母线封闭于外壳中不受自然环境和外物的影响能防止相间短路同时外壳多点接地保证了人员接触外壳的安全

(2)母线附近钢构中的损耗和发热显著减小 三相外壳短接铝壳电阻很小外壳上感应产生与母线电流大小相近而方向相反的环流环流的屏蔽作用使壳外磁场减小到敞露母线的10%以下壳外钢构发热可忽略不计

(3)短路时母线之间的电动力大为减小可加大绝缘子间的跨距 当母线通过三相短路电流时由一相电流产生的磁场经其外壳环流屏蔽削弱后所剩余的磁场再进入别相外壳时还将受到该相外壳涡流的屏蔽作用使进入壳内磁场明显减弱作用于该相母线电动力一般可减小到敞露母线电动力的1/4左右同时各壳间电动力也减小很多

(4)母线的载流量可做到很大 母线和外壳可兼作强迫冷却的管道

缺点:

(1)有色金属消耗约增加

(2)外壳产生损耗母线功率损耗约增加

(3)母线导体的散热条件较差时相同截面母线载流量减小

()绝缘母线 

绝缘母线:由导体环氧树脂渍纸绝缘地屏端屏端部法兰和接线端子构成最适用于紧凑型变电站地下变电所及地铁用变电站占地面积减少运行可靠

主要优点:

(1)绝缘母线全绝缘相间距不受电压等级的限制只取决于安装尺寸相间距大大减小且运行可靠

(2)单根绝缘母线可根据通过的电流的大小设计可满足任何电流的要求避免了电流较大时使用多根电缆并用所带来的电流不平衡问题

(3)绝缘母线绝缘层的无模具浇注故意使得母线的形状尺寸可根据需要做随意调整满足各种需要

(4)绝缘母线连接装置的使用使得绝缘母线的安装非常灵活可根据不同的空间位置安装尺寸做随意分段组合同时还可弥补由于某种原因造成的安装尺寸上的一些偏差 母线的安装和维护 

1.母线的加工和制作 

(1)硬母线的校直 

硬母线使用前应检查母线表面是否光洁平整不应有裂纹变形和扭曲现象母线若有一定程度的弯曲和扭曲需进行校直

(2)母线的下料 

硬母线的具体尺寸一般根据现场的情况来确定手工下料采用钢锯机械下料可用锯床电动剪冲机等下料时母线要留有适当的裕度

软母线施工要求满足设计规定的弧垂值并使三相母线的最低点在同一水平当母线下方有剪刀式隔离开关时要求更加严格在切割导线时端头应加以绑扎切断端面应整齐无毛刺并与线股垂直使用砂轮切割机切割时导线应在砂轮切割台夹具上夹紧铝股切割时一般采用手锯切割时严禁锯伤钢芯当铝股锯至最内层时只能锯其铝股的2,3然后用手将其撇断

(3)硬母线的弯曲 

硬母线的接头和局部地方可制成各种形状主要有平弯立弯扭弯和鸭脖弯等差弯两侧平行度偏差最大不得超过3mm。弯曲部分应无裂纹无明显褶皱

(4)母线接触面的处理 

处理方法:人工和机械

加工好的接触面用钢丝刷刷去表面的氧化层再涂上一层电力复合脂具有镀银层的母线搭接面不得进行锉磨母线接触面加工必须平整无氧化膜经加工后其截面允许的减小值:铝母线不应超过原来的5,,铜母线不应超过原来的3。 

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