母排搭接面及螺栓连接计算

所采用的方式
Duct Open 母线室开放并带有风冷
4260A
Actual Busbars in NEX
Mvnex 柜内的实际母排
Results show busbar sections of 100 x 8mm x 3 are more than adequately sized for the
application with good margin of safety.
There appears to be no IEC recommendation for this calculation. Internal technical guidelines are developed based on the experience with equipment collected over time. 对于某些 IEC 标准未给出的计算值,Schneider 内部标准的推荐值是基于长期的经验得到的.
确定系数 k1, 2, 3, 4, 5, 6:
■ 系数K1 由每相母排的根数决定
□ 1根（k1=1）
□ 2或3根，见下表：
e/a
0.05 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20
每相母排的根数
k1
2
1.63 1.73 1.76 1.80 1.83 1.85 1.87 1.89 1.91
实际上,在 Mvnex 开关柜内的母排可以采用 3 根 100 x 5mm 的截面,仍然可以满足 3150A 及
31.5kA/4s 的动热稳定要求:
Duct No Ventilation: 母线室内不带有强制风冷 2840A
Duct Closed: 母线室封闭并带有风冷
3550A (Approximating to NEX)Mvnex 开关柜
5578A
Busbar of section 100x8mm was chosen to align with other Schneider MV equipment, eg. Fluair and MCset.
Busbar calculation 母排计算
同样, 100x8mm 的母排也应用在 Schneider 其他的中压开关设备中,如 Fluair 和 Mcset
For 1250A panel joint area for interface is 29 x 100 –2 x 133 = 2900 - (2 x 133)= 2634mm² 对于 1250A 开关柜,接触面积为: 29 x 100 –2 x 133 = 2900 - (2 x 133)= 2634mm Axial Force for M12 bolt is 2400kN (from Internal Schneider standard) ; Number of bolts is 2 M12 螺栓的轴向力为 2400kN (根据已提供的 Schneider 内部文件)
3Baidu Nhomakorabea
2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 2.63 2.65 2.68 2.70
■ 系数K2 由母排的表面条件所决定
□ 裸表面:
k2 = 1
□ 有喷涂:
k2 = 1.15
■ 系数K3 由母排的排列位置所决定
□ 母排竖放:
k3 = 1
□ 母排平放:
k3 = 0.95
□ 多根母排平放:
k3 = 0.75
2400 x 2 = 1.82 daN/mm² 2634
So, fixings used are acceptable. 因此,所采用的螺栓连接方式是可接受的.
2. Normal Current Carrying Capacity of Busbars 母排的载流能力 This is calculated using the Melson & Both Formula as per attached software. 根据 MELSON & BOTH 所发表的 "Copper Development Association" 中的等效式可以确定导体中允许流 过的电流：
3. Required Contact Area 计算所需的搭接面积 In general, the contact surface area has been calculated in accordance with Australian Standard AS 2395-1980 which gives a recommended figure of 0.32A/sqmm. To match the nominal current of 3150A, the surface area should be approximately 9840sqmm. The contact area of 10536sqmm ( 4 x 2634) available exceeds this figure. 通过澳大利亚标准 AS 2395-1980 中所给出的要求 0.32A/sqmm,为了保证额定电流 3150A,搭接 面积应为 9840sqmm.实际计算的搭接面积为 10536sqmm ( 4 x 2634),已经超过了所需要的值.
Busbar calculation 母排计算
Determination of Busbar Joint Suitability 母排搭接面及螺栓连接计算
Criteria: 校验标准
1. Contact Pressure at Joint 连接点接触压力 2. Correlation between busbar torque and contact pressure 螺栓力矩同接触压力间的校验 3. Busbar section 母排截面及搭接面校验
n
1
2
3
K6 1
1
0.98
Calculated Required Busbar 计算所需的母排
In fact, busbar size could be reduced to 3 bars of section 100 x 5mm and still meet thermal
and electrodynamic requirements of 3150A and 31.5kA/4s when used in NEX.
: 环境温度 (θn ≦ 40°C)
: 允许温升*
: 母排截面
°C °C cm2
: 允许温升
cm
: 在20°C时的导体电阻 : 铜： : 铝：
: 电阻的温度系数：
1.83 µΩ cm 2.90 µΩ cm
0.004
: 条件系数 共有6个系数(k1,k2,k3,k4,k5,k6) 描述参见下表
Busbar calculation 母排计算
24.9(θ-θn)0.61*S0.5*P0.39
I=K*
ρ20[1+α(θ-20)]
Busbar calculation 母排计算
式中： I
θn (θ-θn) S P ρ20
α K
: 允许通过的电流，表达为(A) 在下列情况时需要考虑电流的降容系数： - 当环境温度高于40°C时 - 当设备外壳的防护等级大于IP5时
1. Contact Pressure at Joint: 连接点接触压力 Minimum value 1daN/mm² as per Schneider Internal Technical Standards. 最小压力值为: 1daN/mm (根据已提供的 Schneider 内部文件)
Calculation: 计算 Axial Force Applied x No. of Screws 轴向压力: 应用值 x 螺栓数量 Contact Surface Area at each interface (holes excluded) 每一个接触面的接触面积 (不包括螺栓孔)
计算结果表明采用 3 根 100 x 8mm 的母排可以保证足够的安全裕量.
Duct No Ventilation: 母线室内不带有强制风冷 3719A
Duct Closed 母线室封闭并带有风冷
4648A (Approximating to NEX) Mvnex 开关
柜 所采用的方式
Duct Open 母线室开放并带有风冷
■ 系数K4 由母排的安装地点所决定 □ 户内大气环境: □ 户外大气环境: □ 在没有通风的封闭条件下:
k4 = 1 k4 = 1.2
k4 = 0.8
■ 系数K5 是否有强制通风
□ 没有强制通风:
k5 = 1
□ 有强制通风时应做个案分析并且通过来试验验证：
■ 系数K6 由电流类型所决定 □ 当交流电流的频率≦60Hz时，k6与单相母排的根数有关：
4. Conclusion 结论 As the calculation result for Contact Pressure at Joint & Busbar section and Busbar contact area, the current busbar connection solution for Mvnex is safety with good margin. 根据前面对连接点接触压力,母排截面,母排搭接面的计算及校验,结果表明 Mvnex 开关柜内的母 排选择及连接方式是安全可靠并带有一定裕量的.