第六单元_母线、绝缘子电.力电缆

二、母线的分类及特点
1.按母线的使用材料分类 （1）铜母线
• 铜具有导电率高、机械强度高、耐腐蚀等优点， 是很好的导电材料。但铜的贮藏量少，在其它工 业中用途很广，因此在电力工业中应尽量以铝代 铜，除在特殊技术上要求必须用铜线外，一般应 采用铝母线。(20℃时的电阻率 1.75 × 10-8)
（2）铝母线
置，散热性强，机 母线均采用竖放式， 许电流较其他放置方 一般为三相水平布 械强度和绝缘能力 两条相同母线之间每 式要大，但机械强度 置，用绝缘子悬挂。 较高。 隔一段距离用焊接片 不是很好。 进行连接，构成一个 整体。
• 四.母线在绝缘子上的固定和着色
1、母线在绝缘子上的固定
母线固定在支持绝缘子的端帽或设备接线端子 上的方法：
（5）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。
矩形母线
圆形母线
三、母线的布置方式
（1）水平布置 如图所示：三相母 （2）垂直布置 线固定在支持绝缘子 如图（c）所示： 上，具有同一高度。 （3）槽形母线布置 三相母线分层安装， 竖放式：散热条 采用竖放式垂直布 如图所示：槽形 （4）软母线的布置 件好，母线的额定允
软母线因受温度影响而伸缩较大以及各股绞线常有 相对扭动都会破坏着色层，故不需着色。
五、分相封闭母线
• 1、封闭母线 概述 • 封闭母线的结构类型 （1）按外壳材料分 塑料外壳母线和金属外壳母线 （2）按外壳与母线间的结构形式分 1）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 2）隔相式封闭母线 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。 3）分相封闭式母线 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
2、母线按其形状不同，可分为哪几类？母按材 料分，可分为哪几类？• 答：母线按其形状不同，可分为矩形、圆 形、槽形 、管形 • 母线按材料分，可分铜、铝、钢
3、母线着色的作用是什么？母线颜色有哪些现定？
• (1)母线着色的作用： ①可以增加母线的热辐射能力，便于导线散热。 ②便于区分三相交流母线的相别及直流母线的 极性等。 ③母线着色可防止母线的腐蚀。 (2)母线颜色的规定。 按照我国技术规范规定，三相交流母线A相 着黄色。B相着绿色、C相着红色，中性线不接地 时着紫色，中性线接地时着黑色。在直流母线中， 正极着褚色，负极着蓝色。
地防止相间故障，在—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。 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 （2）母线附近钢构件中的损耗和发热显著 然环境和外物的影响，杜绝了相间短路事故，同时外壳 多点接地，保证了人员接触外壳的安全。 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 （3）短路时母线之间的电动力大为减小 使壳外磁场减小到敞露母线的10%以下，壳外钢构发热可 （4）母线的载流量可做到很大 当母线通过三相短路电流时，由一相电流产生的磁 忽略不计。 场，经其外壳环流屏蔽削弱后所剩余的磁场再进入别相 缺点：（1）有色金属消耗约增加—倍。 母线和外壳可兼作强迫冷却的管道。 外壳时，还将受到该相外壳涡流的屏蔽作用，使进入壳 （2）外壳产生损耗，母线功率损耗约增加— 内磁场明显减弱，作用于该相母线电动力一般可减小到 倍。 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。 （3）相同截面母线载流量减小。
四、套管绝缘子
• 套管绝缘子:用于母线在屋内穿过墙壁或天花板，以及从 屋内向屋外引出，或用于使有封闭外壳的电器（如断路器、 变压器等）的载流部分引出壳外，使导电部分与地绝缘， 并起到支持作用。也称穿墙套管，简称套管。
• 型号:由字母和数字两部分组成： 1 2 3 4 5/6 1：产品代号：C－穿墙导管； 2：结构特点：无字母－铜导体户内式；W－铜导体户外式；L－铝导体户 内式；WL－铝导体户外式；M－户内母线式；MW－户外母线式；NR－户内 油浸电容式；R－户外油浸纸电容式； 3：机械破坏负荷等级：A－3750N；B－7500N（户外针式为5000N）；C －12500N；D－20000N；E－30000N；F－40000N； 4：设计序号，用数字表示； 5：额定电压（kV）； 6：额定电流（A）。
• 铝的导电率仅次于铜，且质轻、价廉、产量 高，。而且一般情况下，用铝母线比用铜母线经 济，因此，目前我国广泛采用铝母线。(2.83 ×
10-8 )
（3）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。
（4）钢母线
• 钢的电阻率比铜大（比铜大7 倍），用于交流时， 有很强的集肤效应，其优点是机械强度高和价廉。 它适用于高压小容量回路（如电压互感器）和电 流在200A以下的低压回路和直流电路以及接地装 置中。
2.按母线的截面形状分类 （1）矩形截面母线 在35k V 及以下的户内配电装置中，一般都采用矩 形截面母线。矩形截面母线与相同截面积的圆形母 线相比，散热条件好，冷却条件好、集肤效应较小。 因此，在相同的截面积和相同的容许温度条件下， 矩形截面母线要比圆形截面母线的容许工作电流大， 或者是同一容许工作电流下，矩形截面母线的截面 积要比圆形截面母线的截面积小。矩形母线要比实 心圆形母线所消耗的金属量少。 为了增强散热条件和减小集肤效应的影响，宜采用 厚度较小的矩形母线。但考虑到母线的机械强度， 通常铜和铝的矩形截面母线的边长之比为1：5～1： 12 ，最大的截面积为10*120=1200mm^2
绝缘子
• 4. 按用途分 • 电站绝缘子：用来支持和固定发电厂及变电站 屋内外配电装置的硬母线，并使母线与大地绝缘。 按作用不同分为支柱绝缘子和套管绝缘子。 • 电器绝缘子：用来固定电器的载流部分。也分 为支柱绝缘子和套管绝缘子。支柱绝缘子用于固 定没有封闭外壳的电器的载流部分；套管绝缘子 用来使有封闭外壳的电器（如断路器、变压器等） 的载流部分引出外壳。 • 线路绝缘子：用来固结架空输、配电导线和屋 外配电装置的软母线，并使它们与接地部分绝缘。 有针式、悬式、蝴蝶式和瓷横担四种。
（2）圆形截面母线 用在35kV及以上的户外配电装置中以防止 发生电晕。
（3）槽形截面母线 散热条件好，集肤效应小，安装简单， 连接方便。当每相需用三条以上的矩形母线 时，一般采用槽形母线.常用在35kV及以下， 持续工作 电流在4000～8000A的配电装置中。
（4）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。
10kV户外穿墙套管结构示意图
绝缘子的安装和维护
• • • • • • • 1.绝缘子的安装要求 （1）绝缘子安装前应检查瓷件、法兰应完整无裂纹，胶合处填料完整，结 合牢固。 （2）支柱绝缘子和穿墙套管安装时，其底座或法兰盘不得埋入混凝土或抹 灰层内。 （3）无底座和顶帽的内胶装式的低压支柱绝缘子与金属固定件的接触面之 间应垫以厚度不小于1.5mm的橡胶或石棉纸等缓冲垫圈。 （4）额定电流在1500A及以上的穿墙套管直接固定在钢板上时，套管周围 不应成闭合磁路。 （5）穿墙套管垂直安装时，法兰应向上，水平安装时，法兰应在外。 （6）安装套管的孔径应比嵌入部分大5mm以上，混凝土安装板的最大厚度 不得超过50mm。 （7）600A及以上母线穿墙套管端部的金属夹板（紧固件除外）应采用非 磁性材料。它与母线之间应有金属相连，接触应稳固，金属夹板厚度不应小 于3mm，当母线为两片及以上时，母线的各片之间应予以固定。 （8）充油套管水平安装时，其储油柜及取油样管路应无渗漏，油位指示清 晰，注油和取样阀位置应装设于巡回监视侧，注入套管内的油必须合格。 （9）套管接地端子及不用的电压抽取端子应可靠接地。
直接用螺栓固定、用螺栓和盖板固定、用母线 固定金具固定。
单条矩形母线 三条矩形母线 槽形母线 １－母线;２－铜板;３－螺钉;４－间隔钢管;5－铁板; ６－拧入钢板;７－绝缘子;８－撑杆
2、母线的着色
• 为了方便识别相序、防锈蚀和增加美观、散热能 力，硬母线安装后应该进行油漆着色，
（1）三相交流母线： U相—黄色，V相—绿色，W相—红色 （2）单相交流母线： 从三相母线分支来的应与引出相颜色相同 （3）直流母线：正极—赭色，负极—蓝色 （4）直流均衡汇流母线及交流中性汇流母线： 不接地者—白色，接地者—紫色带黑色横条
第六单元 母线、绝缘子、电力电缆
第一节 第二节 第三节 母线 绝缘子 电力电缆
思考练习
课题一 母线
一、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。
2.金属附件与瓷件的胶装方式 • 外胶装：将铸铁底座和圆形铸铁帽均用水泥胶 合剂胶装在瓷件的外表面，铸铁帽上有螺孔，用 来固定母线金具，圆形底座的螺孔用来将绝缘子 固定在构架或墙壁上。 • 内胶装：将绝缘子的上、下金属配件均胶装在 瓷件孔内。 • 联合胶装:绝缘子的上金属配件采用内胶装结 构，而下金属配件则采用外胶装结构。
电站用35kV及以下高压穿墙套管外观
6kV户内穿墙套管绝缘子结构 1－空心瓷体； 2－椭圆法兰；3－螺孔； 4－矩形孔金属圈；5－矩形截面导体；
户内母线式穿墙套管结构 1－瓷体；2－法兰盘；3－金属帽；4－矩形窗口
• 2）户外式。主要用于户 内配电装置的载流导体与 户外的载流导体进行连接， 以及户外电器的载流导体 由壳内向壳外引出。户外 式套管两端的绝缘分别按 户内外两种要求设计，一 端为户内式套管安装在户 内，另一端为有较多伞裙 的户外式套管。户外式套 管的额定电压从6～500kV。
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1、户内式套管绝缘子
• 额定电压从6～35kV，采 用纯瓷结构。套管一般由 瓷套、接地法兰及载流导 体三部分组成。 • 根据载流导体的特征可分 为三种形式：采用矩形截 面的载流导体、采用圆形 截面的载流导体、母线型。 前两种套管载流导体与绝 缘部分制作成一个整体， 使用时由载流导体两端与 母线直接相连。母线型套 管本身不带载流导体，安 装使用时，将原载流母线 装于该套管的矩形窗口内。
课题二、绝缘子
• 一、绝缘子的作用 • 作用：支持和固定裸载流导体，并使裸载流导体与地绝 缘，或使装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘。 • 二、绝缘子分类： • 1.按额定电压分 高压绝缘子（用于1000V以上的装置中） 低压绝缘子（用于1000V及以下的装置中） • 2.按安装地点分 户内式：绝缘子安装在户内，绝缘子表面无伞裙。 户外式：绝缘子安装在户外，绝缘子表面有较多和较大 的伞裙，以增长沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，使 其能在恶劣的气候环境中可靠的工作。 • 3. 按结构形式分 支柱式、套管式及盘形悬式
高压线路盘形悬式瓷绝缘子（普通型）外观图
高压线路瓷横担绝缘子外观图
高压线路蝶式瓷绝缘子外观图
三、绝缘子的基本结构
• 1.主要结构部件 • 绝缘件：通常用电工瓷制成，绝缘瓷件的外表 面涂有一层棕色或白色的硬质瓷釉，以提高其绝 缘、机械和防水性能。电工瓷具有结构紧密均匀、 绝缘性能稳定、机械强度高和不吸水等优点。盘 形悬式绝缘子的绝缘件也有用钢化玻璃制成的， 具有绝缘和机械强度高、尺寸小、质量轻、制造 工艺简单及价格低廉等优点。 • 金属附件：用来将绝缘子固定在支架上和将载 流导体固定在绝缘子上。金属附件装在绝缘件的 两端，两者通常用水泥胶合剂胶合在一起。金属 附件皆作镀锌处理，以防其锈蚀；胶合剂的外露 表面涂有防潮剂，以防止水分侵入。
习题：
1、什么是母线？ 2、母线按其形状不同，可分为哪几类？ 母线按材料分，可分为哪几类？ 3、母线着色的作用是什么？母线颜色 有哪些现
1、什么是母线？
• 答：母线是指在变电所中各级电压配电装 置的连接，以及变压器等电气设备和相应 配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截 面的裸导线或绞线，这统称为母线。母线 的作用是汇集、分配和传送电能。