1、第第4 4章章 供配电系统电气设备的选择供配电系统电气设备的选择 2 4.1.6 4.1.6 母线与绝缘子的选择母线与绝缘子的选择母线的选择母线的选择 母线是汇流和分配电流的导体母线是汇流和分配电流的导体。1 1、母线的选择、母线的选择 （1 1）材料和形状的选择）材料和形状的选择 母线材料：母线材料：铜、铝、钢铜、铝、钢等。等。铜的导电率高，抗腐蚀；铜的导电率高，抗腐蚀；铝质轻、价廉。铝质轻、价廉。在选择母线材料时，应贯彻在选择母线材料时，应贯彻“以铝代铜以铝代铜”的技术政策，除的技术政策，除规程只允许采用铜的特殊环境外，均应采用铝母线。规程只允许采用铜的特殊环境外，均应采用铝母线。钢母线只
2、用于负荷电流很小、年利用小时数很小的地方钢母线只用于负荷电流很小、年利用小时数很小的地方。3 母线的选择母线的选择 母线形状：母线形状：矩形、管形和多股绞线矩形、管形和多股绞线等。等。室内电压在室内电压在35kV以下，通常采用以下，通常采用矩形母线矩形母线，因为它较，因为它较实心圆母线具有冷却条件好、交流电阻率小、在相同条实心圆母线具有冷却条件好、交流电阻率小、在相同条件下截面较小的优点。件下截面较小的优点。35kV及以上的室外配电母线，一般采用及以上的室外配电母线，一般采用多股绞线多股绞线（如（如钢芯铝绞线），并用耐张绝缘子串固定在构架上，使得钢芯铝绞线），并用耐张绝缘子串固定在构架上，使得
3、室外母线的结构和布置简单、投资少、维护方便。室外母线的结构和布置简单、投资少、维护方便。目前由于目前由于管形铝母线管形铝母线具有结构紧凑、构架低、占地面积具有结构紧凑、构架低、占地面积小、金属消耗量少等优点，在室外逐步得到推广使用。小、金属消耗量少等优点，在室外逐步得到推广使用。4 4.1.6 4.1.6 母线与绝缘子的选择母线与绝缘子的选择母线的选择母线的选择 5 4.1.6 4.1.6 母线与绝缘子的选择母线与绝缘子的选择母线的选择母线的选择 （3 3）按短路条件进行校验按短路条件进行校验。热稳定性校验：热稳定性校验：母线热稳定性按最小热稳定截面进行校验：母线热稳定性按最小热稳定截面进行校
4、验：immintIcAAAm-为导体所选截面为导体所选截面 Amin-为导体热稳定最小截面，为导体热稳定最小截面，mm2 c-导体热稳定系数，导体热稳定系数，可查表求得。可查表求得。ti-假想时间假想时间 6 4.1.6 4.1.6 母线与绝缘子的选择母线与绝缘子的选择母线的选择母线的选择 动稳定校验（硬母线）动稳定校验（硬母线）各种形状的硬导体通常都安装在支柱绝缘子上，各种形状的硬导体通常都安装在支柱绝缘子上，短路冲击电流产生的电动力将使导体发生弯曲。短路冲击电流产生的电动力将使导体发生弯曲。导体应按弯曲情况进行应力计算。导体应按弯曲情况进行应力计算。而软导体不必进行动稳定校验而软导体不必进
5、行动稳定校验。由于硬母线系采用一端或中间固定在支持绝缘子上的方式，由于硬母线系采用一端或中间固定在支持绝缘子上的方式，可视为一端固定的均匀载荷多跨梁，其所受的最大弯矩计可视为一端固定的均匀载荷多跨梁，其所受的最大弯矩计算如下算如下：7 当母线跨距数小于或等于当母线跨距数小于或等于2时：时：当母线跨距数大于当母线跨距数大于2时：时：母线材料的计算弯曲应力为：母线材料的计算弯曲应力为：8FLMN M（）F为短路时母线每跨距导线所受的最大力，为短路时母线每跨距导线所受的最大力，N；L为母线跨距，为母线跨距，m。10FLMN M（）2N/MacMW（）W为母线的抗弯矩，为母线的抗弯矩，m3。对矩形母线
6、对矩形母线 竖放时，竖放时，平放时，平放时，b和和h分别为矩形母线宽度与高度。分别为矩形母线宽度与高度。实心圆母线，实心圆母线，D为圆形母线直径；为圆形母线直径；管形母线，管形母线，D和和d分别表示管形母线外径和内径分别表示管形母线外径和内径 62bhW 62hbW 31.0 DW 4432DdWD b h 母线截面母线截面 8 材料的允许弯曲应力材料的允许弯曲应力 大于或等于计算应力大于或等于计算应力 ，即即 alacal28/10372.1mNal28/10686.0mNal28/10568.1mNalac铜的铜的 铝的铝的 钢的钢的 若母线的动稳定性不符合要求时可采取下列措施：若母线的动
7、稳定性不符合要求时可采取下列措施：增大母线之间的距离；增大母线之间的距离；缩短母线跨距；将竖放的母线改为平放；缩短母线跨距；将竖放的母线改为平放；增大母线截面；增大母线截面；更换应力大的材料等。更换应力大的材料等。9 为了区别三相母线的相别，我国部颁规范规定为了区别三相母线的相别，我国部颁规范规定 中性线不接地时涂中性线不接地时涂紫色紫色；中性线接地时涂中性线接地时涂黑色。黑色。直流母线：直流母线：正极线涂正极线涂红色红色 负极线涂负极线涂蓝色蓝色 相序相序 涂漆涂漆 母线排列方式母线排列方式 自上而下自上而下 自左而右自左而右 从墙壁起从墙壁起 柜背面起柜背面起 A 黄黄 上上 左左 A A
8、 B 绿绿 中中 中中 B B C 红红 下下 右右 C C 小知识：小知识：10 2.母线支柱绝缘子和套管绝缘子的选择母线支柱绝缘子和套管绝缘子的选择 支柱绝缘子的选择：支柱绝缘子的选择：（1 1）型式选择）型式选择 根据装置地点、环境，选择根据装置地点、环境，选择屋内、屋外或防污式屋内、屋外或防污式及满足使用要求的产品形式。及满足使用要求的产品形式。（2 2）额定电压选择）额定电压选择 U UN NUUNSNS 3 320kV20kV屋外支柱绝缘子和套管，当有冰雪和污秽屋外支柱绝缘子和套管，当有冰雪和污秽时，宜选用高一级的产品。时，宜选用高一级的产品。11 棒式绝缘子棒式绝缘子 悬式绝缘子
9、悬式绝缘子 绝缘子示意图：绝缘子示意图：12 支柱绝缘子的选择：支柱绝缘子的选择：（3）按短路状态校验）按短路状态校验 支柱绝缘子的支柱绝缘子的动稳定性动稳定性按照最大允许应力进行校验。按照最大允许应力进行校验。为绝缘子的最大允许抗弯力；为绝缘子的最大允许抗弯力；F 为短路冲击电流的作用力；为短路冲击电流的作用力；为绝缘子的破坏力；为绝缘子的破坏力；K 为换算系数；为换算系数；为短路电流作用力的力臂；为短路电流作用力的力臂；H 为绝缘子抗弯力的力臂。为绝缘子抗弯力的力臂。FalFdH图图4-5换算系数说明图换算系数说明图 HHFFkFalFFdal6.013 套管绝缘子的选择：套管绝缘子的选择
10、：10KV/200-600A 干式穿墙套管干式穿墙套管 额定电压：额定电压：6 6、1212、2424、3535、66KV66KV 额定电流：额定电流：200200-10000A10000A 本身无导体本身无导体的穿墙套管的穿墙套管 本身有导体的穿墙套管本身有导体的穿墙套管 14（1）穿墙套管额定电流选择）穿墙套管额定电流选择 对母线型穿墙套管，因本身无导体、不必按此项选择。对母线型穿墙套管，因本身无导体、不必按此项选择。只需保证套管的型式与穿过母线的尺寸相配合。只需保证套管的型式与穿过母线的尺寸相配合。maxalII对本身具有导体的穿墙套管要进行额定电流的选择对本身具有导体的穿墙套管要进行额定电流的选择 套管绝缘子的额定电流是绝缘子内导体在环境温度为套管绝缘子的额定电流是绝缘子内导体在环境温度为4040、最高发热温度为最高发热温度为8080时的长时最大允许电流时的长时最大允许电流 15（2）穿墙套管动热稳定校验）穿墙套管动热稳定校验 5itstII穿墙套管的热稳定校验：穿墙套管的热稳定校验：具有导体的套管，应校验热稳定性。具有导体的套管，应校验热稳定性。10itstII母线型穿墙套管不需校验热稳定性。母线型穿墙套管不需校验热稳定性。动稳定校验：动稳定校验：套管的动稳定要按照最大允许应力校验套管的动稳定要按照最大允许应力校验 铜导体：铜导体：铝导体：铝导体：0.6dFF