母線槽*關鍵的**技術(shù)參數(shù)：極限溫升

揚州市蘇中電力設備有限公司是我國電力行業(yè)生產(chǎn)高低壓電氣的綜合性制造廠，是國家經(jīng)貿(mào)委在國內(nèi)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中所需的設備推薦的生產(chǎn)廠家之一。本公司集科、工、貿(mào)于一體的省級高新技術(shù)企業(yè)。

隨著我國經(jīng)濟及現(xiàn)代化建設的飛速發(fā)展，用電的負荷越來越大。近幾年來，母線槽代替電纜使用在發(fā)達國家已是普遍現(xiàn)象，我國也形成發(fā)展趨勢。但由于部分用戶及質(zhì)量監(jiān)督人員對母線槽的認識和了解不深，致使工程上存在投資浪費和**隱患。筆者從事20多年母線槽的研發(fā)和生產(chǎn)，掌握著涉及到母線槽較多的**技術(shù)，所以現(xiàn)淺談一點母線槽*關鍵的技術(shù)參數(shù)—極限溫升，以供大家探討。

一、母線槽標準對母線槽的溫升要求：

國際電工標準IEC60439.2—2000與國家標準GB7251.2--2006標準規(guī)定是一樣的：母線槽溫升是根據(jù)絕緣材料耐熱等級來確定溫升的。如果母線槽絕緣材料F級，其耐熱≥155℃的絕緣材料，那么它允許溫升則是115K（150℃-環(huán)境溫度40℃）。所以母線槽是滿負荷試驗后才能確定母線槽的載流能力，它是母線槽*關鍵的一項技術(shù)參數(shù)。

二、溫升高涉及到母線槽問題：

母線槽如同電線電纜，故同樣是作為電力輸送的干線設備使用。同樣一條電線35㎡它可以用來承載80A額定電流也可以承載125A額定電流，不同的是當額定電流80A和125A溫升有差距。母線槽也是一樣的，極限溫升70K和90K時，同樣的母線槽，其載流能力相差15%以上。市場上母線槽溫升值有55K、70K、90K、100K，甚至以上。但溫升值高涉及以下問題：

2.1 電能的損耗加大。
2.2 溫升越高，絕緣材料老化越快，母線槽的使用壽命急驟縮短。
2.3 涉及對周圍的絕緣材料設備老化加快，（如與母線槽在相鄰搭（或轉(zhuǎn)）接的電線電纜；或電氣絕緣支撐件等）甚至容易引起火災事故。
2.4 母線槽內(nèi)部溫升高，電壓降加大。
2.5 降低了**系數(shù)，外殼高溫容易**人。
2.6 對周圍的環(huán)境溫度有影響。

三、溫升的起源：
3.1 銅排的含銅量低，電阻率大。
    人們常提到銅排的含銅量以及電阻率等，它們確實與母線槽的載流能力有關。有些企業(yè)想方設法以這些設立門檻擋住同行來競爭。某些企業(yè)精煉一塊銅排去做銅排純度檢測，憑一張試驗報告說自己企業(yè)用的含銅量是99.99%的銅母排。但這只是有些企業(yè)找產(chǎn)品競爭差異化的理由。要知道，在母線行業(yè)，含銅量達到99.95%，電阻率ρ≤0.01777（歐姆·平方毫米/米）已經(jīng)是很好的銅排。以電阻率約束銅母排好過含銅量的約束，因電阻率很多地方及現(xiàn)場都可以檢驗，含銅量只有指定的檢測單位能檢測，含銅量低、電阻率大，導體則要加大，否則，溫升就會高。
3.2 導體規(guī)格小，載流能力不足。
    現(xiàn)因市場用戶對母線槽的了解不深，有些廠家按電工手冊上或電氣設計手冊上的環(huán)境溫度25℃，或30℃，或35℃時的裸體導電排的載流能力來選擇導體，這是被誤導了。由于母線槽的工藝是導電排外包扎有絕緣材料和外殼，所以按設計手冊和電工手冊的表格上40℃時環(huán)境溫度時導電排規(guī)格，要降15%～20%才能達到≤70K的溫升值；按30℃環(huán)境溫度選擇要降25%—30%左右才能達到≤70K溫升。選擇導體的規(guī)格與溫升和載流能力有直接關系。
3.3 絕緣材料及外殼結(jié)構(gòu)散熱差。
   以上提到是結(jié)構(gòu)工藝處理較好，絕緣材料散熱較好的按設計手冊或電工手打折扣后能滿足載流能力的。但有些產(chǎn)品絕緣材料是樹脂澆注，或采用其他散熱較差的絕緣材料，以及空氣型母線結(jié)構(gòu)，和散熱較差的密集型母線要下降的折扣要更多。據(jù)實驗，有些大電流空氣型母線槽4000A～5000A的，按設計手冊、電工手冊上的導體40℃環(huán)境溫度來確定銅導體規(guī)格，則只能達到40%的載流能力，且都超出70K溫升，所以不要輕視絕緣材料及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。
3.4 超負荷運行。
   有些項目，設備的增加，負荷增大，及原設計的母線不能滿足現(xiàn)場需要，而且有些項目施工訂貨時采用變?nèi)莨?jié)變?nèi)?，也沒有采取有效保護措施，超負荷運行時溫升高以及變?nèi)莺?，始端的開關無法確保變?nèi)莺笮‰娏鞯倪^載存在**隱患。
3.5 連接頭連接不穩(wěn)，接頭電阻率加大。
   連接頭連接不穩(wěn)定、接頭接觸**、電阻率加大，都能造成母線槽的溫升升高。
3.6 集膚效應及阻抗和感抗會造成溫升高。
    母線槽銅排的導體6×100與10×60銅排截面積同樣是600㎡，但前者比后者大19%的載流能力問題存在于集膚效應，以及阻抗和感抗也影響到溫升。所以，有些項目完全以導體的截面積確定載流能力是錯誤的。母線槽*關鍵的**技術(shù)參數(shù)：極限溫升對嗎？
四、設計院的設計與溫升：
   目前大部分設計院在設計時是沒有溫升約定的，只有額定電流及三相四線或三相五線，這是不完善的。如果把1000A溫升值≤55K的母線槽采用F級的絕緣材料在115K的項目中使用，則可以打上1600A以上的額定電流標牌，所以設計時約定母線槽的溫升是很重要的。
五、工程監(jiān)理、質(zhì)檢站及電力驗收單位對溫升要求：
   目前大部分項目對母線槽的載流能力無法驗證。因按國家標GB7251.2和國際標準IEC60439.2是以絕緣材料耐熱等級確定允許溫升值。設計院設計圖紙和甲方?jīng)]有指明溫升值，所以無法對母線槽的載流能力確認，也不知該母線槽溫升是多少K是合格的。
六、國家強制性3C認證對母線槽的極限溫升驗證：
   我國實施了強制性3C認證對于母線槽的極限溫升驗證，除耐火母線槽特殊產(chǎn)品外，其他母線槽統(tǒng)一試驗標準按≤70K溫升值，但3C認證每個產(chǎn)品的試驗費及認證費需要好幾萬元，所以認證中心為減輕企業(yè)負擔，按短路耐受強度劃分每個單元，每個單元可以覆蓋好幾個額定電流規(guī)格。現(xiàn)在這樣規(guī)定統(tǒng)一每個單元中拿*大的電流規(guī)格做試驗，其他規(guī)格由企業(yè)自行推算，由試驗所審核。按常規(guī)認證所覆蓋的電流范圍推算電流的導體規(guī)格要按照試樣品每㎡/A的標準推算確定所覆蓋的電流的載流能力。如果你小于試樣品必須有做過溫升委托試驗，或其他單元內(nèi)有這種規(guī)格的導體，才能允許，否則不準通過，確保認證的風險。但現(xiàn)在有個別試驗所以企業(yè)自行寫的導體規(guī)格不按試樣電流、載流能力比例填寫所覆蓋范圍電流的導體規(guī)格。×××試驗所常見有2500A單元覆蓋的2000A、1600A、1250A，他們是拿2500A的母線做該單元的試驗，試樣2500A的導體規(guī)格是6×200，通過2500A的電流計算每平方電流是2.083A，按該樣品推薦2000A應該是6×160，但產(chǎn)品描述內(nèi)寫成了6×125。6×125的導體通過2000A電流溫升在100K以上；若按允許溫升值≤70K，則該導體的載流能力約1500A～1600A之間，也有其他電流規(guī)格的。所以，不嚴格的3C試驗報告是無法確保載流能力的。那據(jù)市場調(diào)查該類產(chǎn)品已大量在工程上使用時要值得深慮了。
七、如何確保母線槽的載流能力及使用**：
7.1 設計。在設計母線槽時，圖紙上要標注極限溫升值，同時在圖紙技術(shù)要求內(nèi)或設計圖上標注每個電流等級設置一個母線保護儀（或溫控儀），設置在每個電流的**個連接頭處。
注：保護儀有兩個信號輸出點，超溫報警和極限溫度切斷電流，這樣可以確保母線槽在運行過程中的內(nèi)部溫升。
7.2 甲方及監(jiān)理對3C試驗報告中有導體規(guī)格及溫升值或中國質(zhì)量認證中心網(wǎng)站上查詢 。3C證書及網(wǎng)站上都有些技術(shù)參數(shù)公告如：IP防護等級、ICW=KA 短路耐受強度、電流規(guī)格等、溫升及導體規(guī)格認證中心正準備今后有可能在中國認證官方網(wǎng)站上會公布，以便有利于用戶的查詢和核實。
7.3 極限溫升試驗。
7.3.1 要想確保所購買的母線槽質(zhì)量完全能達到滿負荷下低溫**低損耗運行即有一個辦法，即做極限溫升試驗。
7.3.2 極限溫升測量位置也很關鍵。檢測母線槽的進線節(jié)、導體、插接口導體、連接頭、外殼等溫升，是通過滿負荷電流運行后，穩(wěn)定下來的*高溫度，減去環(huán)境溫度得到溫升值，以K來表示。其他電流規(guī)格按試樣品合格通過的㎡/A計算時，*好是以*大電流推算到小電流的各種規(guī)格，大電流每平方毫米能通過電流密度的，同樣的結(jié)構(gòu)同樣銅排厚度的小電流是沒有問題的。
關于母線槽的溫升，同時也需要引起驗收單位及用戶的重視。因市場上溫升值超出100K的已很多，很多工程上使用后，有些項目已出現(xiàn)了因溫升高而引起火災事故。母線槽的溫升值直接涉及到載流能力和**隱患，約定溫升值是很關鍵的。望大家重視母線槽的極限溫升值，它是控制母線槽質(zhì)量的關鍵參數(shù)，值得特別重視。