低压配电柜母线发热分析

低压配电柜母线发热分析
发布时间：2023-02-01T01:19:45.582Z 来源：《中国建设信息化》2022年9月18期作者：佚名
[导读] 近些年，随着我国经济增长速度明显，进一步推动了各个行业领域的发展进程，电力行业发展最为突出摘要：近些年，随着我国经济增长速度明显，进一步推动了各个行业领域的发展进程，电力行业发展最为突出，在整个电力行业中，电力系统发挥着重要的调控作用，而配电柜作为电力系统运行的供电终端，是保证整个电力系统稳定运行的关键。

关键词：低压；配电柜；母线发热；分析
引言
随着我国经济持续快速增长，生活用电以及企业用电需求越来越大。

低压配电柜母线作为传输电能的主要方式之一，其可靠性具有重要意义。

母线接头节点在长期运行环境下，会出现热胀冷缩、表面结垢、氧化或腐蚀，接点松动接触不良，出现局部放电或发热故障，严重时可能导致火灾等重大安全事故。

1低压配电柜
1.1低压配电柜发展概述
作为一类关键性设备，我国自20世纪80年初期开始进行技术引进和生产，并在柜体设计、设备故障电弧防护能力、加工工艺、开关设备智能化等方面进行研究创新，获得相应的突破和进展。

20世纪90年代后期，我国很多企业开始进行自主设计，并采用集成化手段进行集成化、智能化设计。

具体而言，在加工工艺上，实现了母线系统的异型化设计，从而有效实现了相关电气参数的优化条件、连接方式简化以及温度控制等。

异型设计有助于在配置该配电柜的过程中能够可塑化设计，提升整个配电柜的抗弯强度，从而能够以更加灵活的连接方式来对线路进行简化设计。

1.2基本设计原则
坚持安全、环保原则。

安全、环保性是低压配电柜设计的基本原则。

针对低压配电柜设计工序安全性而言，首先需要确定低压配电柜设计工序中自动化控制技术的具体用途，以及控制系统使用要求，确保所设计的控制系统在安全裕度范围内。

而低压配电柜设计工序节能优化设计的宗旨就是环保、节能以及安全，将三者有机结合必将低压配电柜设计发展的趋势，因此需要切实做好安全、环保原则，以此优化应用局面，提升低压配电柜的实际应用价值。

减少无关损耗原则。

在整个设备的应用中，首先要求设备系统的合理性和科学性。

这要求相关人员须做好各环节设备、系统的核查，并进行优化替代处理。

确保低压配电柜设计中满足基本要求的前提下最大化地节省不必要的能源损耗，最大可能地降低能源损耗问题，以此实现低压配电柜的优化设计。

2柜内母线安装要点及质量控制要点
2.1安装执行标准
安装执行《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范-GBJ149-90》。

2.2母排的安装要点
低压配电柜柜内铜排及连接件与母线进行连接时，应采用母排配套的扳手按照要求进行紧固，铜排接触面应涂电力复合脂。

柜间母排连接时应注意母排是否距离其他器件或壳体太近，并且应注意相位正确。

母排之间接的点越多，回路电阻越大，一般情况下，不宜三根铜排在一处连接搭接。

两片以上矩形铜排并联时，并联铜排之间保证不小于厚度间隙，以便散热。

2.3母排连接的要点
铜排连接用的紧固件采用符合国家标准镀锌螺栓、螺丝、螺母和垫圈。

连接铜排螺栓两侧都要有平垫圈，螺母侧要加弹簧垫圈或锁紧垫圈进行固锁。

相邻螺栓垫圈应有3mm以上净间距，以防止构成磁路，造成发热隐患。

具体要求参照GBJ149-90中相关章节。

2.5与母排安装的相关事项
铜排在进场时要标识清楚，便于对照图纸安装。

铜排应单件移动，如需叠加，应采取隔离措施，存放铜排的接触面需垫木质或橡胶材料，不得直接接触地面，搬运应戴手套，以防止铜排氧化。

配电柜接地：每台配电柜单独与基础型钢连接，可采用铜线将柜内PE排与接地螺栓可靠连接，并必须加弹簧垫圈进行防松处理。

每扇柜门应分别将铜编织线与PE排可靠连接。

配电柜安装完成需要进行清理，并对配电柜进行检查，对母线、母线间隙、母线联接状况，可靠程度，柜内灰尘异物清理，控制回路检查等。

3措施
3.1 低压柜壳体防涡流措施
对于主母线电流超过3200A的母线系统，容易产生涡流造成母线发热，因此可以在结构设计上采取相关措施，如主母排或框架开关桩头连接排通过的金属隔板、支撑梁采用不锈钢或低磁性材质制作，母线框组装螺栓及附件采用不锈钢材质，减少铜排连接处的接触电阻，铜排搭接面压花处理，采取强迫排风降温措施，每台柜体后门下部开通风孔，上部安装风扇排风，通过温控自启停，空间允许的情况下，尽可能跟选择相间距大的母线框；框架断路器柜额定电流≥3200A且桩头排叠排数量≥3根时，固定框架断路器分支排你的母排支撑梁材质宜选用环氧树脂板。

3.2落实解决措施
查明故障原因后，业主建设单位要求设备厂家对已经损坏的负荷间隔抽屉及其母线进行更换处理，然后严格安装相关盘柜安装规程进行安装，同时，对厂家出厂前的全部母线连接螺栓进行全部力矩检查，对于不符合力矩要求的，全部紧固，使其达到相关标准要求；经各单位质量调试人员检查、试验后，对该段母线恢复供电，母线温度正常、故障消除。

3.2防范措施
施工单位在安装盘柜母线时，必须严格按照电气盘柜母线安装相关规范安装；不要完全相信厂家出厂报告内容，特别是需要对出厂前安装的母线连接螺栓力矩值，必须全部检查，由于途中运输颠簸等原因，容易造成螺栓松动。

针对这起突发的铜排发热险情，在深入分析、及时处置的同时，还必须认真总结经验、吸取教训，采取切实可行的防范措施，坚决杜绝或减少类似事故的发生。

试运行期间必须加强安排巡检，巡检人员要注意观察电气设备故障发生的先兆，切实做到及时发现及时处置，把事故消灭在萌芽状态。

4低压配电柜现状及发展趋势分析
在近年发展中，我国科学技术水平得到了一个显著的提升，出现了很多创新性技术。

科学技术的进步推动了低压配电柜的发展进程，使得低压配电柜的功能和类型越来越全面化，性能指标得到了优化提升，基于此，企业和单位在选择低压配电柜的时候，要根据具体需求选择合适的低压配电柜类型，对于低压配电柜的特点和使用原则要有较为清楚的认知，知道怎么使用，了解其运行特点，使低压配电柜应用过程中能够充分发挥其性能优势，最大程度上满足企业或者单位的使用需求。

从目前的发展情况来看，低压配电柜在我国使用程度比较高，相对高压配电柜有着更广泛的应用，在我们日常生活中，较为常见的低压配电柜主要可以分为两种，第一是属于我国自主研发的低压配电柜，这种低压配电柜属于我国自主研发或者进行仿制创新，符合国际低压配电柜制造标准，取得了3C认证的，具有很好的应用性；第二就是直接从国外购买的低压配电柜。

社会的发展速度是比较快的，从整体的发展情况了来看，未来低压配电柜的发展趋势会朝着以下几个方向发展，这是有着一定根据性的。

首先，就是更高的安全性，不管是何种设备，使用安全始终是放在首位的，这是不容置疑的，安全如果得不到保障，那么设备使用就无从谈起，低压配电柜作为配电房中的重要组成部分，安全是必须得到可靠保障的，也正是如此，低压配电柜的安全性必须要在原有基础上进一步提升。

其次，就是更好的实用性，根据相关调查数据统计显示，其中一个重要的原因就是因为低压配电柜的使用性能存在较大缺陷，实用性不能很好地满足市场需求，与市场要求的贴合程度比较低，所以，需要开发出更好且实用性更高的配电柜。

最后，就是更便捷的维修性，低压配电柜虽然是生活中不可或缺的，但是低压配电柜的整体成本预算是比较高的，包括后期的维修和保养，如果设备出现故障，无法第一时间进行维修处理，会对低压配电柜性能造成严重的损害，极大程度上降低低压配电柜的经济效益，也正是如此，确保更简便的维修性能是非常有必要的。

结语
低压配电柜母线节点过热因素进行详细的分析，得到了在接触电阻正常工作情况下，负荷电流、短路电流冲击等因素均不会引起母线接头节点过热。

导体对接深度不足是引起母线接头节点放电过热的主要原因，母线接头节点在长期运行过程中不可避免会存在接触不良缺陷，导致放电发热故障发生。

无论采取哪一种连接方式，都需要按照规范要求，连接可靠，并对连接处所有螺栓检查可靠确认到位。

对母排间距离、母排贯穿螺栓、母排与其连接件与柜体间的距离一定要按照规范保证。

参考文献
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[2]王永清．供电系统中母线故障与检修［J］．大众用电，2020，35(9):43－44．。