論文導(dǎo)讀:母線槽的結(jié)構(gòu)特點母線槽系統(tǒng)主要應(yīng)用于變壓器給低壓配電系統(tǒng)的輸配電。中性及保護導(dǎo)體的設(shè)計中性導(dǎo)體電子設(shè)備易受電磁干擾,尤其是供電系統(tǒng)附近的設(shè)備,受干擾的現(xiàn)象會比較明顯,如何減少或消除這部分干擾對母線槽系統(tǒng)提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞:母線槽,電氣特性,電磁干擾

  0 引言

現(xiàn)代工程對各方面的要求都非常高,尤其體現(xiàn)在配電系統(tǒng)方面,要求配電設(shè)備具有較高的適應(yīng)能力和靈活性,以適應(yīng)日趨復(fù)雜的工程需要。作為工礦企業(yè),能夠擁有一套性能穩(wěn)定、可靠的輸配電系統(tǒng)是至關(guān)重要的,這為企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供了堅實的保障。免費論文網(wǎng)。

  作為低壓電力供電系統(tǒng)中的一部分——母線槽系統(tǒng)能夠很好的滿足現(xiàn)代工程的需要,其優(yōu)點主要體現(xiàn)以下幾個方面:

  - 系統(tǒng)走向靈活,可以交錯布置;

  - 節(jié)省安裝空間;

  - 方便工程臨時更改,母線槽系統(tǒng)可以重新組裝后再利用;

  - 短路強度高,防護等級高,適用于各種惡劣環(huán)境。[1]

  1母線槽的結(jié)構(gòu)特點母線槽系統(tǒng)主要應(yīng)用于變壓器給低壓配電系統(tǒng)的輸配電。

在這個過程中,系統(tǒng)的各個單元都起到了非常重要的作用。免費論文網(wǎng)。該系統(tǒng)與電纜相比更加靈活、方便,在為負(fù)載配電時,其插接點的設(shè)置不是固定不變的,可以根據(jù)現(xiàn)場需要預(yù)留插接口,使其在添加設(shè)備或設(shè)備更改時,可以重新進行插接以滿足需求。

  母線槽系統(tǒng)由以下幾個單元組成:(一)饋電式母線或插接式母線直線段單元(二)變壓器進線單元、配電柜進線單元或電纜進線單元(三)換向單元:L型單元、T型單元、Z型單元(四)插接單元。

  對于所有的母線槽系統(tǒng),安全性能尤為重要,參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB7251.2我們能了解到溫升、短路強度、母線干線系統(tǒng)電氣性能這3項技術(shù)指標(biāo)是非常重要的,隨著計算機的普遍應(yīng)用,諧波對系統(tǒng)設(shè)備的影響越來越被重視,結(jié)合產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范和我們從事的具體檢驗對母線槽系統(tǒng)進行分析[1]。

  2.母線槽的溫升溫升的關(guān)鍵點在于產(chǎn)品的額定電流,計算及選型在安排母線槽系統(tǒng)布局時須注意以下幾點:

  - 負(fù)載或配電系統(tǒng)的場所、數(shù)量和連接方式;

  - 分散系數(shù);

  - 設(shè)定的短路等級;

  - 與配電柜連接須提供:配電柜的型號、進線方式(頂端、底端或背面);

  - 安裝的地理位置和條件:空間尺寸、建筑物構(gòu)造(針對懸掛和安裝)、母線槽走向、環(huán)境條件(溫度、濕度、空氣質(zhì)量等)、系統(tǒng)穿過的墻面;

  - 與其他系統(tǒng)配套-比如與母線槽系統(tǒng)安裝配套的部分為:供電線路的平面圖、通風(fēng)管道走向的位置、照明系統(tǒng)的平面圖;

  - 需提供插接單元的數(shù)量和具體位置。

  母線槽系統(tǒng)嚴(yán)格按照上面提到的幾點進行設(shè)計,借助以下公式計算額定電流。

  Ie 額定電流(A);

Ue 額定工作電壓(V);

  COSΦ功率因數(shù);

  Pinst 安裝功率; 

  α分散系數(shù);

  b饋電系數(shù) b=1單面饋電 b=0.5雙面饋電和中間饋電單元

  額定電流Ie是基于一定的環(huán)境溫度而言的(24小時平均溫度為35℃,不超過40℃),見圖1。隨著環(huán)境溫度的不同,載荷容量應(yīng)當(dāng)加以修正。

  圖1. 載荷容量隨環(huán)境溫度變化圖

  3.母線槽的短路強度工礦企業(yè)項目對母線槽系統(tǒng)的要求都比較高,尤其體現(xiàn)在短時耐受電流上,對短時耐受電流的要求越來越高,當(dāng)輸送電流較高時,比如在生產(chǎn)車間的焊接線上,就需要母線槽系統(tǒng)具有較高的短時耐受電流,對于插接單元同樣如此。

  I2sh三相短路電流沖擊值(kA)

  l平行導(dǎo)體長度(m)

  a兩平行導(dǎo)體中心線距(m)

  圖2. Ks導(dǎo)體形狀系數(shù)圖線圖

  4.母線槽的系統(tǒng)電氣性能參考標(biāo)準(zhǔn)GB7251.2母線槽的電氣性能主要包括兩部分,一是系統(tǒng)的電阻、電抗與阻抗,該性能通過試驗可得到在基準(zhǔn)溫度20℃和工作溫度下的阻抗。二是故障條件下單相對N、PE、PEN電阻、電抗和阻抗值。以上這些參數(shù)方便設(shè)計者計算系統(tǒng)壓降以及在不同的短路情況下的短路電流。

  如果母線槽系統(tǒng)長距離輸配電,就必須考慮到電壓降對系統(tǒng)的影響,下面是電壓降的具體計算公式:

  ΔU =電壓降(V);

  Ib =額定電流(A);

  L=系統(tǒng)總長度(m);

  a =載荷分配系數(shù);

  Ri =電阻(mΩ/m);

  Xi=電抗(mΩ/m);

  cosφ =功率因數(shù)。

  載荷分配系數(shù)須根據(jù)載荷分配的類型而定,下面的圖表反映了在額定電流一定的情況下載 荷分配的不同方式。圖3. 載荷分配系數(shù)變化圖 

  通過整個母線槽系統(tǒng)的阻抗,根據(jù)以下公式很容易易估算系統(tǒng)短路電流。

  母線槽系統(tǒng)在運行時必須進行過載及短路保護,通常情況下熔斷器或斷路器都是作為保護裝置而在系統(tǒng)中廣泛使用。免費論文網(wǎng)。

  在實際應(yīng)用中由于熔斷器的靈敏度非常高,而且當(dāng)電流稍微超過額定電流時,熔斷器就開始熔化,但熔化的時間比較長,所以熔斷器不是很適合作為過載保護裝置在系統(tǒng)中使用。若過載保護裝置使用熔斷器,為了保證保護裝置對母線槽系統(tǒng)提供合適的保護,熔斷器的額定電流必須要比母線槽系統(tǒng)的額定電流低一個等級。如果使用斷路器進行保護,其保護單元可以根據(jù)母線槽系統(tǒng)的額定電流進行調(diào)整,也就是說母線槽系統(tǒng)可以達(dá)到100%的載流量。

若決定采用熔斷器和斷路器進行短路保護時,所選型號的電流不要超過母線槽系統(tǒng)指定的保護電流,還需考慮短路電流的強度、是否需要帶限流保護裝置及所選保護裝置的短路開關(guān)容量是多少等因素。

  5.中性及保護導(dǎo)體的設(shè)計5.1 中性導(dǎo)體電子設(shè)備易受電磁干擾,尤其是供電系統(tǒng)附近的設(shè)備,受干擾的現(xiàn)象會比較明顯,如何減少或消除這部分干擾對母線槽系統(tǒng)提出了更高的要求。因為母線槽輸電系統(tǒng)中電流產(chǎn)生的磁場和諧波會影響到計算機控制系統(tǒng)、伺服器系統(tǒng)和高級自動控制系統(tǒng)裝置。許多主干線上的自動設(shè)備都帶有高容量的中性線,以消除諧波對系統(tǒng)設(shè)備的影響,常用的為100%中性線母線槽,更高的設(shè)計為2根N導(dǎo)體的母線槽系統(tǒng),因為200%中性線的母線槽系統(tǒng)能消除諧波給電子設(shè)備帶來的影響,所以在工程項目中的應(yīng)用越來越廣泛。

  5.2 PE導(dǎo)體PE導(dǎo)體擁有較大的橫截面,對系統(tǒng)的安全性能提供保證,同時系統(tǒng)擁有良好的接地,也能提高系統(tǒng)的電氣連續(xù)性和耐短路電流沖擊的能力,不會因為保護裝置的瞬時斷開造成整個系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)。

  5.3 裸露的接地線由于PE導(dǎo)體與母線槽外殼之間完全絕緣,所以在大樓中為電子設(shè)備進行供電時,這種導(dǎo)體配置非常安全、可靠。相線與外殼之間的短路并不是由于PE導(dǎo)體或裸露的保護接地引起的,而是因為相線之間的裸露部分造成的。當(dāng)母線槽系統(tǒng)通電運行時,周圍會產(chǎn)生一定的磁場,但產(chǎn)生的磁場不會影響到接地線的性能,因此,在為電子設(shè)備供電時,使用裸露的接地線也是非常理想的選擇。

  2設(shè)計實例

  從上面提到的幾點,我們可以很容易就進行母線槽系統(tǒng)的選擇,例如:需三相五線制系統(tǒng),100%中性線,所承載的電流為1250A,而相應(yīng)的短時耐受電流為50kA。

 6.結(jié)束語通過以上的介紹,對母線槽系統(tǒng)的設(shè)計和技術(shù)規(guī)范有了了解,為配電系統(tǒng)的設(shè)計和產(chǎn)品選型提供了方便。【參考文獻】

[1]國家標(biāo)準(zhǔn)GB7251.2-2006 《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第分:對母線干線系統(tǒng)(母線槽)的特珠要求。》

[2]西門子公司《XL低壓母線槽系統(tǒng)產(chǎn)品手冊》

[3]《電氣工程電力設(shè)計手冊》-短路電流的電動力