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多物理场下母线槽性能分析

多物理场下母线槽性能分析

母线槽作为电力传输中的重要设备，主要用于660V及以下的配电系统。目前常用的母线槽主要分为空气绝缘型母线槽、密集型母线槽和耐火型母线槽等几大类。其中主要靠空气来绝缘和散热的母线槽称之为空气绝缘型母线槽，它一般由矩形母线导体((A. B. C. N四线制或人B. C. N. PE五线制)、钢质外壳及绝缘支撑件组成。

　　温度是影响母线槽运行寿命的关键因素，不仅会加速绝缘老化，***绝缘，而且影响其工作性能和可靠性。******标准拇线槽(母线干线系统)》规定，母线槽母排本体及母线槽连接处的温升不超过60℃。目前对母线槽多物理场研究较少，国外有利用热传导模型和大空间自然对流边界条件分析了密集型母线槽的温度场，但是对于空气绝缘型母线槽其内部空气对流影晌不能忽略，因此本文研究了三相五线空气至色寒型母线，并分析计算了故障以及母线间距对母线槽温度场以及流场分布规律，研究了环境温度对母线槽载荷容里的影响规律。

　　母线槽在实际运行中如果负载不对称时，中性线会带有电流，导致母线槽温度场分布发生改变，因此本文也分析了母线单相短路时母线槽的物理场分布。可以发现，当发生单相短路时，母线槽高温升较正常情形下要变大42.93℃ ，温升幅度达到12.21%，因为当发生线路短路时导致线路不对称，A. B. C相电压增大为线电压，导致电流增大，母线发热量增大。同时高温度出现点也发生改变，中性线温度变高，这是因为负载不对称时中性线上出现电流，chan生热量。流速大点出现点也发生改变，在C相母线与中性线之间，此处温度高，流速快，因此在实际运行中，应防止电流过大，温度持续升高，导致事故。

母线槽的发展

母线槽是由美国开发出来的、称之为“Bus-Way-System”的新的电路方式，它以铜或铝作为导体、用非烯性绝缘支撑，然后装到金属槽中而形成的新型导体。在日本真正实际应用是在1954年，自那以后母线槽得到了发展。如今在高屋建筑、工厂等电气设备、电力系统上成了不可缺少的配线方式。

由于大楼、工厂等各种建筑电力的需要，而且这种需要有逐年增加的趋势，使用原来的电路接线方式，即穿管方式，施工时带来许多困难，而且，当要变更配电系统时，要使其变简单一些几乎是不可能的，然而，如果采用母线槽的话，非常容易就可以达到目的，另外还可使建筑物变得更加美观。

现代高层建筑和大型的车间需要巨大的电能，而面对这庞大负荷所需成百上千安培的强大电流就要选用安全可靠的传导设备，母线系统便是很好的选择。母线槽系统是一个输送电流的配电装置，尤其适应了越来越高的建筑物和大规模工厂经济合理配线的需要。

母线槽从空气型发展到现在的复合绝缘型共经历了三代。

1.第1代空气型母线槽（BMC）：

上世纪50年代中期起，将导电排用绝缘衬垫支撑在壳体内，靠空气介质绝缘。相间距离50mm。由于母线之间接头用铜片软接过渡，在南方天气潮湿，接头之间容易产生氧化，形成接头与母线接触不良，使触头容易发热，故在南方***使用。并且接头之间体积过大，水平母线段尺寸不一致，外形不够美观。外壳防护等级有IP40~IP54。

2..第二代 密集型母线槽：

密集型母线槽上世纪80年代中期开始，将导电排用绝缘材料覆盖后再与两侧紧固在一起。绝缘材料：聚四氟乙烯带，高强度插接母线槽，工作温度200度，缺点高温分解时产生使人致死的***（和氟光）聚***热缩管，质量差别极大，部分厂家采用廉价产品，实测绝缘达不到B级。辐照交联阻燃绕带（PER）使用效果不错，工作温度150，防水性能好，有弹性，包缠比较紧密。在二代母线演变中产生的一种特殊的母线形式，即密集型母线空气式插口。由于工艺的变化，已基本变成密集型母线密集式插口，即整体密集型母线槽。

3. 第三代 复合绝缘型母线槽：

母线槽除了导电排本身具有绝缘层外，各相线之间还有一定的空气介质绝缘。在各种弯头采用硫化绝缘技术。直线段采用MT-7-3橡胶套管。硫化绝缘技术：材料为CZ260快固绝缘粉末，采用四元交联固化，绝缘层与导电排间无间隙。其散热性能、防潮性能、绝缘可靠性能均优。但由于成本较二代母线偏高而未能广泛推广。

母线槽等输电线路外包工程安全管理办法

为切实做好母线槽等输电线路外包工程安全管理，不发生有责任的外包工程人身***及以上人身事故，根据关于进一步加强现场作业管控的通知，提出如下规定。

　　　一、输电所作为运行管理单位，负责协助项目管理部门做好外包工程的安全管理工作。

　　　二、施工方案制定前，输电所专责、线路管辖班组必须与施工单位沟通，明确施工方法、施工所需机具。并对施工中可能出现的风险进行辨识。

　　　三、输电所分管工程专责在审核施工方案时，应同时对施工人员的安全资质进行审查（包括施工作业人员电工证、登高证、入网资格许可证）。

　　　四、输电所负责对入网施工单位工作负责人、工程技术负责人、安监人员进行书面安全技术交底工作，并要求入网施工单位制定完备的安全措施，审核合格后共同填写《安全技术交底单》并签字确认，《安全技术交底单》填写规范详见附件1。

　　　五、每项外包工程，输电所安全技术交底人作为该项目施工的联系人，负责跟踪掌握施工进度。工程开工前到现场进行安全交底并认真核对施工单位所做安全措施是否与施工方案、工作票相符，潜江母线，并填写《现场安全监督检查记录表》，对不符合情况要求施工单位立即整改并报安监部。对施工工作中遇到的影响施工安全的问题及时向输电所分管***、专责汇报。

　　　六、输电所对每项入网施工至少抽查一个工作点，监督检查入网施工单位施工过程中执行和落实各项规章制度的情况，填写《现场安全监督检查记录表》，对发现问题及时汇报分管工程专责及安全专责，由分管专责报安监部。现场监督检查内容见附件2。

　　　七、对不接受输电所进行监督检查的入网施工单位，现场监督检查人员收集证据报安监部。

　　　八、入网施工单位在施工过程中，做好以下工作：

　　　1、施工方案制定前，必须执行第三点要求，与输电所专责、线路管辖班组沟通，绝缘母线槽，明确施工方法、施工所需机具，配合进行风险评估；

　　　2、报审施工方案时，必须执行第三点要求，提交一份经局安监部审核通过的人员资质明到输电所备份；

　　　3、工作前工作负责人必须对所有施工人员进行安全技术交底，确保全体施工人员均掌握现场***点和安全技术措施；

　　　4、执行第五点要求，进行书面安全技术交底。工作前，负责接送安全技术交底人进行现场安全技术交底；