母排 母线载流量

母排应用手册
Goatking@126.com 根据网络资料整理
目录 1、前言 ............................................................................................................................................2 2、母线的类型.................................................................................................................................2 3、母线的载流量.............................................................................................................................2 4、母线的热效应和电动力效应.....................................................................................................3 5、母线选择 ....................................................................................................................................6 6、母线的绝缘.................................................................................................................................7 7、母线的支撑与固定.....................................................................................................................7 8、附表 ............................................................................................................................................9
l 40℃时 3 层铜母线与单层铜母线的载流量的关系式为：I3=2Id
式中, I3 为四层铜母线的载流量（A）。
l 40℃时 4 层铜母线与单层铜母线的载流量的关系式为(不推荐此类选择,最好用异形
母排替代) ：I4=2.45Id 式中, I4 为四层铜母线的载流量（A）。
说明：2 层及以上铜排是指两层母线间有等于母线厚度的空气间隙。
短路容量下（短路时间按 4S）的接地母线最小截面积。 如对于 31.5kA/4S 系统,接地铜母线最小截面积为： S=330×86.7% =287mm2 根据以上公式计算，对应各种额定短时耐受电流时，开关设备和控制设备中对应几种
常用的额定短时耐受电流，母线最小截面及所用铜母线和铝母线的最小规格见表：
时：（也就是母线的宽度方向相对，此时电动力效应不好）
Ｗ2＝0.167b2h； 则： L 铜 MAX≤365b（ah) 1/2/ ich L 铝 MAX≤258b（ah) 1/2/ ich 例如：对于 31.5kA 的系统，ich 取 80kA，如用于 KYN28-12 开关柜 a=27.5cm，对于
l 母线在环境温度为 40℃时和环境温度为 25℃时的换算关系为： I40=0.85I25
式中, I40 为 40℃时母线的载流量（A）；I25 为 25℃时母线的载流量（A）。
l 相同规格的铜母线和铝母线在相同环境温度条件下载流量的换算关系为：
IAl=Icu/1.3 式中, ICu 为铜母线的载流量；IAl 为铜母线的载流量。
的开关柜从应用上来讲是不现实的。所以这种方式一般在 12KV 和 40.5KV 的开关设备和控
制设备很少采用，但在低压设备中为了结构上的考虑和减少占用空间，经常被采用在侧进线
和联络线中。
根据以上公式，对于几种常用数据，如母线相距 210mm，275mm（12KV 电压等级产
品）350mm，400mm，460mm（40.5KV 电压等级产品）总结出表格如下：
SAl=1.62SCu 式中：
SAl 为铝母线的最小截面积； SCu 为铜母线的最小截面积。 如对于 31.5kA/4S 系统,铝母线最小截面积为：SAl=1.62×330 =540 mm2 根据 DL404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》中 7.4.3 条规定，接地汇流排 以及与之连接的导体截面，应能通过铭牌额定短路开断电流的 87%，可以计算出各种系统
S=（I/a）(t/△θ)1/2 式中：
S—母线最小截面,mm2； I--额定短时耐受电流，A； a—材质系数，铜为 13，铝为 8.5； t--额定短路持续时间，s； △θ—温升（K）,对于裸导体一般取 180K，对于 4s 持续时间取 215K。 如对于 31.5kA/4S 系统,选用铜母线最小截面积为：S=（31500/13）×（4/215）1/2=330 mm2 铝母线最小截面积与铜母线最小截面积关系为：
对于水平布置的三相母线，当母线平放时；或者对于竖直布置的三相母线，当母线
立放时：（也就是母线的厚度方向相对，此时力效应好）
Ｗ1＝0.167bh2； 其中 h 为母线宽度（cm），b 为母线厚度（cm）。将 W 代入上式后得 L 铜 MAX≤365h（ab) 1/2/ ich L 铝 MAX≤258h（ab) 1/2/ ich 例如：对于 31.5kA 的系统，ich 取 80kA，如用于 KYN28-12 开关柜 a=28，对于 TMY100×10 和 LMY100×10 型母线的最大跨距。母线宽度为 100/10=10cm，厚度为 10/10=1cm。L 铜 MAX≤240（cm），L 铝 MAX≤170（cm）。 对于水平布置的三相母线，当母线立放时；或者对于竖直布置的三相母线，当母线平放
例如根据以上公式求 TMY100×10 母线载流wk.baidu.com为：
单层：100×18.5＝1850A ［查手册为 1860A］；
双层：1850×1.58＝2923(A ) ［查手册为 2942A］；
三层：1850×2＝3700A
［查手册为 3780A］。
以上所有计算均与手册《高压配电装置规程》数据相当接近,可以根据以上公式进行母
根据母线的材质不同，在同一温度下其载流量也不同。开关设备和控制设备中主要以矩 形铜母线为主矩形铝母线为辅。其载流量数值一般可根据各种设计手册查到。笔者根据多年 经验，通过对各种手册中母线载流量的统计，总结出立放时母线载流量（交流）的简易计算 公式。
l 40℃时单层矩形铜母线的载流量 Id（A）：Id =k（b+8.5）h 式中，b 为母线厚度（mm）；h 为母线宽度（mm）；k 为系数（A/mm）。 l 40℃时双层铜母线与单层母线载流量载流量的关系式：I2=（1.56～1.58）Id 式中, I2 为双层铜母线的载流量（A）；Id 为为单层铜母线的载流量（A）。1.56～1.58 为 系数，一般 100×10 母线选 1.58；80×10，80×8 选 1.57,60×6 选 1.56。
母线 kA/4s 设备中铜母线规格
接地铜母线规格
设备中铝母线规格 设备中铜母线最小截面（mm2） 设备中铝母线最小截面（mm2）
25
50×6
50×5 80×6 60×8 260 425
31.5 60×6 50×6 80×8 330 540
40 80×6 60×8 50×8 100×8 80×10 420 685
TMY100×10 和 LMY100×10
则： L 铜 MAX≤755（mm）L 铝 MAX≤530（mm）。
从计算可以看出，对于 31.5KA 系统，如采用 100×10 母线宽度方向相对布置，在理论
计算上如忽略其他因素，必须将母线支撑控制在 755mm（530mm）以内，这对于柜宽为 800mm
3、母线的载流量
3．1 母线的载流量的定义： 母线的载流量是指母线在规定的条件下能够承载的电流有效值。 说明：规定的条件中主要指标是温度，对于户内开关设备和控制设备来讲是指环境温度
上限为 40℃，下限为-25℃，设计最大温升为 70K。 3．2 母线布置与载流量之间的关系
母线立放时载流量比平放时要高一些，一般当母线平放且宽度小于 60 ㎜时，其载流量 为立放时的 0.95 倍, 宽度大于 60 ㎜时其载流量为立放时的 0.92 倍，这是由于立放时散热性 能要比平放时要好的缘故。 3．3 载流量数值
63 80×10 80×8
660 1075
80 100×10 80×10
840 1365
4.2 母线的电动力效应 母线是承载电流的导体，当有电流流过时势必在母线上产生作用力。母线受电流的作用
力与电流、母线形状、母线间的距离有关。平行放置的母线是开关柜中最常见的。 根据额定峰值耐受电流来确定母线最大跨距(两个支撑间的最大距离) 原则：作用在母线上的作用应力 kg/cm≤母线允许应力。公式： △js=1.76L2ich2×10-3/aW≤△y 式中：△js—作用于母线的作用应力，kg/cm2； △y—母线允许最大应力，当母线为铜质时取 1400，当母线为铝质时取 700； L—母线支撑间距（cm）； a—相间距离（cm）； W——矩形母线截面系数，cm3； ich——额定峰值耐受电流，（kA） 根据上式导出： 铜母线的最大跨距为 L 铜 MAX≤（1400aw 103/1.76 ich2）1/2= 892（aw）1/2/ ich 铝母线的最大跨距为 L 铝 MAX≤（700aw 103/1.76 ich2）1/2= 631（aw ）1/2/ich 矩形母线截面系数：
1、前言
母线，也称母排或载流排，是承载电流的一种导体。在开关设备和控制设备中主要用于 汇集、分配和传送电能，连接一次设备。根据相关资料统计，短路事故绝大部分是直接或者 间接发生在母线部位，母线故障是电气设备故障中最严重的故障之一。因此，对母线的正确 选用和应用显得极为关键。
2、母线的类型
户内开关设备和控制设备中，母线按截面分为矩形、圆形、D 型、U 型等，其中由于同 截面的矩形母线较圆形、D 型、U 型等母线电阻小、散热面大、载流量高等原因，矩形母线 在 40.5kV 及以下电压等级中应用最广泛。圆形和 D 型母线由于集肤效应较好，防电晕效果 好,也有应用，但连接比较复杂。U 型母线一般用于电流较大、力效应要求高的设备中，如 发电机出口开关柜。其额定电流大，一般达到 5000A 以上，额定峰值耐受电流(IP)大，一般 为 50kA 以上。按材质分，可分为铜母线、铝母线、铁母线，其中铜母线由于载流量大，抗 腐蚀性能和力效应好，应用最广泛。铝质母线在电流小、非沿海和非石化系统也有应用。使 用铁母线主要从经济上考虑，主要应用于 PT 连接线。按自然状态可分为硬母线和软母线。 软母线主要应用于连接不便可以吸收一些力效应的场所，如断路器内部。
线载流量的计算。
3．4 说明
（1）以上计算公式适用于 120×12 及以下规格的母线。
（2）对于异形母线的载流量建议采用经济电流密度进行计算。
4、母线的热效应和电动力效应
4.1 母线的热效应 4.1.1 母线的热效应是指母线在规定的条件下能够承载的因电流流过而产生的热效应。在开 关设备和控制设备中指在规定的使用和性能条件下，在规定的时间内,母线承载的额定短时 耐受电流（IK）。 4.1.2 根据额定短时耐受电流来确定母线最小截面 根据 GB3906-1991《3.6-40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备》[附录 F]中公式来确定 母线的最小截面。