第六章 6-7 母线、绝缘子、电力电缆

6.7 母线、绝缘子、 电力电缆 母线、绝缘子、
二、母线的结构类型
《发电厂变电所电气设备》 发电厂变电所电气设备》 第六章 发电厂和变电所的一次设备
（2）母线附近钢构中的损耗和发热显著减小 ） 三相外壳短接，铝壳电阻很小， 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， 产生与母线电流大小相近而方向相反的环流，环 流的屏蔽作用使壳外磁场减小到敞露母线的10% 流的屏蔽作用使壳外磁场减小到敞露母线的 以下，壳外钢构发热可忽略不计。 以下，壳外钢构发热可忽略不计。 （3）母线的载流量可做到很大 ） 母线和外壳可兼作强迫冷却的管道。 母线和外壳可兼作强迫冷却的管道。
3.全连式分相封闭母线的特点 全连式分相封闭母线的特点 优点： 优点： （1）运行安全、可靠性高 ）运行安全、 各相的外壳相互分开，母线封闭于外壳中， 各相的外壳相互分开，母线封闭于外壳中， 不受自然环境和外物的影响，能防止相间短路， 不受自然环境和外物的影响，能防止相间短路， 同时外壳多点接地，保证了人员接触外壳的安全。 同时外壳多点接地，保证了人员接触外壳的安全。
2.全连式分相封闭母线的基本结构 全连式分相封闭母线的基本结构 （1）载流导体 ） 一般用铝制成， 一般用铝制成，采用空心结构以减小集肤效 应。当电流很大时可采用水内冷圆管母线。 当电流很大时可采用水内冷圆管母线。 （2）支柱绝缘子 ） 采用多棱边式结构以加长漏电距离， 采用多棱边式结构以加长漏电距离，每个支 持点可采用一个至四个绝缘子支持。一般采用三 持点可采用一个至四个绝缘子支持。 个绝缘子支持的结构，具有受力好、 个绝缘子支持的结构，具有受力好、安装检修方 可采用轻型绝缘子等优点。 便、可采用轻型绝缘子等优点。
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二、母线的结构类型
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（一）敞露母线 1.按母线的使用材料分类 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， 铜具有导电率高、机械强度高、耐腐蚀等优点， 但在工业上有很多重要用途，而且产量少，价格贵， 但在工业上有很多重要用途，而且产量少，价格贵， 故主要用在易腐蚀的地区（ 故主要用在易腐蚀的地区（如化工厂附近或沿海地 区等）。 区等）。 （2）铝母线 ） 铝的导电率仅次于铜，且质轻、价廉、产量高， 铝的导电率仅次于铜，且质轻、价廉、产量高， 在屋内和屋外配电装置中广泛采用。 在屋内和屋外配电装置中广泛采用。
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（二）封闭母线 用外壳将母线封闭起来，用于单机容量在 用外壳将母线封闭起来， 200MW以上的大型发电机组、发电机与变压器之 以上的大型发电机组、 以上的大型发电机组 间的连接线以及厂用电源和电压互感器等分支线。 间的连接线以及厂用电源和电压互感器等分支线。 1.封闭母线的结构类型 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 塑料外壳母线和金属外壳母线 外壳母线和金属
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（4）短路时母线之间的电动力大为减小 ） 当母线通过三相短路电流时， 当母线通过三相短路电流时，由一相电流产 生的磁场， 生的磁场，经其外壳环流屏蔽削弱后所剩余的磁 场再进入别相外壳时， 场再进入别相外壳时，还将受到该相外壳涡流的 屏蔽作用，使进入壳内磁场明显减弱， 屏蔽作用，使进入壳内磁场明显减弱，作用于该 相母线电动力一般可减小到敞露母线电动力的 1/4左右。同时，各壳间电动力也减小很多。 左右。同时，各壳间电动力也减小很多。 左右
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2）隔相式封闭母线 ） 三相母线设在相间有金属（或绝缘） 三相母线设在相间有金属（或绝缘）隔板 的金属外壳之内，可较好地防止相间故障，在 的金属外壳之内，可较好地防止相间故障， 一定程度上减少母线电动力和周围钢构的发热， 一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。 造成相间短路的故障。
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（3）保护外壳 ） 毫米的铝板制成圆管形， 由5～8毫米的铝板制成圆管形，在外壳上设 ～ 毫米的铝板制成圆管形 置检修与观察孔。 置检修与观察孔。 （4）伸缩补偿装置 ） 在一定长度范围内设置焊接的伸缩补偿装置； 在一定长度范围内设置焊接的伸缩补偿装置； 在与设备连接处适当部位设置螺接伸缩补偿装置。 在与设备连接处适当部位设置螺接伸缩补偿装置。
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3-相间隔板 相间隔板
1-母线 母线
2-封闭外壳 封闭外壳
(C)分相封闭母线
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（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， 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， 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。 不能减少相间电动力和钢构的发热。
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3）分相封闭式母线 ） 每相导体分别用单独的铝制圆形外壳封闭。 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， 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。 缘式和全连式两种。
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（4）管形截面母线 ） 常用在110kV及以上，持续工作电流在8000A 常用在110kV及以上，持续工作电流在8000A 110kV及以上 以上的配电装置中。优点：集肤效应小， 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。 电电压高，机械强度高，散热条件好。 （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。 35kV及以上屋外配电装置中 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， 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。 发电机与屋内配电装置或屋外主变压器之间的连接。
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（2）圆形截面母线 ） 用在110kV及以上的户外配电装置中以防止 及以上的户外配电装置中以防止 用在 发生电晕。 发生电晕。 3） （3）槽形截面母线 常用在35kV及以下，持续工作电流在 及以下，持续工作电流在4000～ 常用在 及以下 ～ 8000A的配电装置中。优点：电流分布均匀，集 的配电装置中。优点：电流分布均匀， 的配电装置中 肤效应小、冷却条件好、金属材料的利用率高、 肤效应小、冷却条件好、金属材料的利用率高、 机械强度高。 机械强度高。
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缺点： 缺点：（1）有色金属消耗约增加一倍。 ）有色金属消耗约增加一倍。 （2）外壳产生损耗，母线功率损耗约增加 ）外壳产生损耗， 一倍。 一倍。 （3）相同截面母线载流量减小。 ）相同截面母线载流量减小。
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三、母线的安装和维护
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1.母线的布置 母线的布置 （1）水平布置 ）
如图(a)(b)所示： 如图(a)(b)所示：三相 (a)(b)所示 （2）垂直布置 ） 母线固定在支持绝缘子上， 母线固定在支持绝缘子上， 具有同一高度。 所示： 具有同一高度。）所示： 如图（ 如图（c 母线的额定允许电流较其 采用竖放式垂直布 他放置方式要大， 他放置方式要大，但机械 强度不是很好。 强度不是很好。 ，机 散热性强， 置，散热性强 竖放式：散热条件好， 竖放式：散热条件好 三相母线分层安装， 三相母线分层安装， ，