緊密式母線槽與分支電纜的性能分析

1 單芯分支電纜與緊密式母線槽的性能特點(diǎn)

　　所謂分支電纜，就是在電纜要求的部位設(shè)置電纜T接頭。它是在工廠內(nèi)，用特定的工藝制作接頭，接頭部分用PVC合成材料分二次注塑而成，融為一體。分支電纜產(chǎn)品的電氣性能和物理性能在出廠前均經(jīng)過嚴(yán)格的測試，因此它有可靠性高、氣密防水、阻燃耐火等優(yōu)點(diǎn)，而且價格較低、安裝方便、施工周期短、毋須維護(hù)。特別是對于630A及以下的母線槽來說，選用同一電流等級的分支電纜，其材料費(fèi)用（包括附件）的縮減就更加明顯。分支電纜有單芯和多芯之分，但單芯分支電纜因制造工藝較簡單、價格較低，同截面的單芯和多芯電纜相比，其重量輕，外徑小，規(guī)格品種多，安裝施工簡便，一根多芯電纜的價格明顯高于多根同截面單芯單纜之和，因此在選擇分支電纜時一般多選擇單芯分支電纜。

　　母線槽分為密集絕緣型和空氣絕緣型兩種?？諝饨^緣型重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，價格較為便宜；密集絕緣型散熱條件好，電流等級較大。一般高層建筑電氣管弄內(nèi)安裝的母線槽每層均有一個插接接頭。產(chǎn)品由母線槽廠家生產(chǎn)，分段運(yùn)至施工現(xiàn)場用螺栓進(jìn)行安裝連接。所以，母線槽接頭的可靠性受人為因素影響較大，較之成品出廠的分支電纜相對要低。加上安裝方便，節(jié)省了現(xiàn)場施工勞力，總的建筑工程造價就大大壓縮了。但是，母線槽容量大、結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小，額定電流可以做到5000A，在大負(fù)荷條件下具有自己的優(yōu)勢。

2 單芯分支電纜與緊密式母線槽在施工安裝時比較

2.1 敷設(shè)安裝的靈活性

　　分支電纜由生產(chǎn)廠商根據(jù)大樓電氣垂直管弄井內(nèi)配電系統(tǒng)的實(shí)際尺寸（主要是層高、每層分支接頭位置等），在工廠里生產(chǎn)出來，在發(fā)貨裝運(yùn)前進(jìn)行測試以后，和普通電纜一樣，繞在木制線盤上的。與母線相比，分支電纜使現(xiàn)場安裝更方便，更便于管理。實(shí)際敷設(shè)有兩種方式：從下往上拉起和從上往下放下。從下往上，是在管弄井頂層設(shè)置一轉(zhuǎn)架，用電纜夾緊裝置（由廠商提供），把分支電纜從敷設(shè)開始層吊起。從上往上，則是把分支電纜盤運(yùn)到敷設(shè)終止層，從上往下慢慢放下。審核企業(yè)生產(chǎn)能否確保質(zhì)量有以下幾方面：認(rèn)證母線槽3C證書及試驗(yàn)報告上能體現(xiàn)該企業(yè)已通過認(rèn)證產(chǎn)品的技術(shù)及電流規(guī)格確定是否符合該項目使用。電纜放好后，用木制固定夾或支座在每層直接固定在墻上，也可與其他普通電纜一起沿電纜橋架敷設(shè)。

　　分支電纜的敷設(shè)對安裝人員的素質(zhì)要求較低，不同于母線槽，出廠后必須在現(xiàn)場連接拼裝。母線槽在用螺栓連接時要保證適中的接頭力矩，這對安裝工人的要求較高。普通的母線槽廠家在現(xiàn)場安裝時對這方面沒有要求，安裝人員也僅用普通扳手憑感覺擰緊螺栓。耐火封閉母線在安裝時需要比較大的空間，拐彎不方便，但其安裝時的附件比較少。實(shí)際上，現(xiàn)場螺栓連接得過緊、過松都會對母線的內(nèi)在性能質(zhì)量產(chǎn)生潛在的影響。

2.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的適用性

　　分支電纜一般敷設(shè)于高層建筑電氣垂直管弄井內(nèi)。眾所周知，高層建筑受風(fēng)荷載等因素影響，其主樓筒體在正常使用條件下會產(chǎn)生搖擺晃動現(xiàn)象。對于框架結(jié)構(gòu)主體的高層建筑而言，這種搖晃引起的前后左右偏移隨層高的加大而增大。普通100m不到的高層建筑（超過100m稱之為超高層建筑），其引起的偏移量要達(dá)到近20cm。超高層建筑的偏移量還要大。也就是說，要求上下對齊的電氣管弄井預(yù)留孔存在著較明顯的動態(tài)偏移。2）在母線槽整體安裝前必須做絕緣試驗(yàn)，用2500V兆歐表測量相間、相殼之間、各個功能單元的絕緣電阻，其絕緣電阻不得小于20MΩ。這種現(xiàn)象，對分支電纜不存在問題，而對母線槽卻有影響。因?yàn)榉种щ娎|屬柔性結(jié)構(gòu)，母線槽則是剛性物體，安裝完畢后的母線槽對大樓的搖擺晃動現(xiàn)象顯得無所適從，偏移大時可能影響到母線槽的質(zhì)量和安全，而分支電纜處理這一現(xiàn)象時則顯得游刃有余。

2.3 工程管理的經(jīng)濟(jì)性

　　在相同負(fù)荷的情況下，分支電纜與母線槽相比較，材料費(fèi)用要大大節(jié)省。特別是對于630A及以下的母線槽來說，選用同一電流等級的分支電纜，其材料費(fèi)用（包括附件）的縮減就更加明顯。加上安裝方便，節(jié)省了現(xiàn)場施工勞力，總的建筑工程造價就大大壓縮了。當(dāng)然，分支電纜目前只能做到1000mm截面積，額定電流在1600A左右，而母線槽額定電流可以做到5000A。況且，800A及以上電流等級的分支電纜將不具有價格優(yōu)勢。制造工藝不同，其界面結(jié)合強(qiáng)度不同，用機(jī)械壓力將銅、鋁壓接復(fù)合，只能界面原子形成原子鍵結(jié)合，在經(jīng)過熱處理擴(kuò)散，使點(diǎn)結(jié)合變?yōu)槊娼Y(jié)合，但其擴(kuò)散深度微薄，界面結(jié)合強(qiáng)度并不高。所以，對于大容量配電干線而言，分支電纜的應(yīng)用也有它的局限性。

江西省琦特電氣有限公司是省內(nèi)較早引進(jìn)制造母線槽和滑觸線設(shè)備的生產(chǎn)廠家，公司中下設(shè)研究所、技術(shù)工程部、市場發(fā)展部、售后服務(wù)部、質(zhì)量保證中心等八個部處和六個生產(chǎn)車間。公司依靠科技進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新，使產(chǎn)品規(guī)模不斷擴(kuò)大，目前已具有規(guī)模生產(chǎn)能力的主要產(chǎn)品有：母線槽，動力母線，滑觸線等。8m以上，安裝支架應(yīng)與通道側(cè)板配鉆孔，采用M6-M8螺栓緊固。

合理選擇母線槽的方法

《高低壓母線槽安裝》（DBJT14－5）主要內(nèi)容：高低壓母線槽多種安裝方式、低壓母線槽在特殊部位的安裝做法及各種安裝配件的加工制作；適用范圍：適用于正常、干燥、微塵、對金屬無腐蝕性場所的工業(yè)與民用建筑及高層建筑內(nèi)，電壓等級在10KV及以下各種供配電線路中。圖集還對母線槽及緊固件的選用、防火堵料的使用及母線槽的安裝做法都做了詳盡的描述。該圖集可以作為合理選用母線槽的有力工具。檢測銅層截面簡單的辦法是：找一塊樣品，稱一下重量，計算樣品體積，算出比重。

　　由于母線槽與普通電纜、預(yù)制分支電纜相比具有：供電干線連續(xù)性差、多接頭；氣密與防水性差；（4）電纜橋架水平安裝時，宜按荷載曲線選取跨距進(jìn)行支撐，跨距一般為1．5～3m。耐腐蝕性、抗震性、供電可靠性差；施工現(xiàn)場環(huán)境要求高和安裝空間尺寸要求高；施工難度大、周期長、使用壽命短且維護(hù)工作量大等諸多缺陷。90年代中期，國外發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)制造出了預(yù)制分支電纜系統(tǒng)，克服了母線槽的許多缺陷，成為母線槽作為供電主干線的更新?lián)Q代產(chǎn)品。國內(nèi)有些公司引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和制造技術(shù)，成功地研制生產(chǎn)出了高質(zhì)量的系列預(yù)制分支電纜系統(tǒng)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

　　預(yù)制分支電纜（YFD）必須是工廠化生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)合理、制作工藝先進(jìn)、測試手段嚴(yán)格。因此它具有優(yōu)良的供電可靠性、價格低廉、安裝環(huán)境要求低、施工方便、品種規(guī)格多、選用靈活，還具有優(yōu)良的抗震性、氣密性、防水性、耐火性及免維護(hù)功能，在高層建筑供電主干線系統(tǒng)中迅速得到推廣應(yīng)用。2000年7月，中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究所出版了《預(yù)制分支電力電纜安裝》（OOD162）圖集，圖集明確了預(yù)制分支電纜適用范圍、安裝做法。母線槽長期運(yùn)行時每年定期檢測一次接頭溫升，接頭溫升應(yīng)按照GB7251標(biāo)準(zhǔn)不超過70℃為合格(環(huán)境溫度為40℃)。

　　在確定建筑物供電主干線究竟采用哪種方式，筆者認(rèn)為：對于用電負(fù)荷較小，分支回路不是很多，供電主干線盡量采用絕緣導(dǎo)線，如果不能滿足要求就采用普通電纜；對于用電負(fù)荷較大，分支回路較多，供電主干線采用普通電纜不能滿足要求并且數(shù)量很多時，就采用母線槽；分支電纜有單芯和多芯之分，但單芯分支電纜因制造工藝較簡單、價格較低，同截面的單芯和多芯電纜相比，其重量輕，外徑小，規(guī)格品種多，安裝施工簡便，一根多芯電纜的價格明顯高于多根同截面單芯單纜之和，因此在選擇分支電纜時一般多選擇單芯分支電纜。對于用電負(fù)荷很大，分支回路很多，供電主干線采用母線槽其絕緣、溫升、噪聲等問題都很突出，綜合經(jīng)濟(jì)效益很差時，就采用預(yù)制分支電纜。

1993年8月頒布施行的《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ／T16－92）第9.12節(jié)“封閉式母線布線”對母線槽的敷設(shè)環(huán)境及安裝要求作了詳細(xì)規(guī)定；有關(guān)母線槽的安裝圖集也相繼出版，如《電氣豎井設(shè)備安裝》（JSJT－155），1999年7月華東地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計協(xié)作辦出版的《高低壓母線槽安裝》（DBJT14－5），這些對母線槽的安裝及使用都起到了規(guī)范化及指導(dǎo)作用。母線槽在用螺栓連接時要保證適中的接頭力矩，這對安裝工人的要求較高。

江西省琦特電氣有限公司是省內(nèi)較早引進(jìn)制造母線槽和滑觸線設(shè)備的生產(chǎn)廠家，公司中下設(shè)研究所、技術(shù)工程部、市場發(fā)展部、售后服務(wù)部、質(zhì)量保證中心等八個部處和六個生產(chǎn)車間。但不阻燃，該母線槽可作為普通多層民用建筑的大負(fù)荷機(jī)電設(shè)備的配電干線。公司依靠科技進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新，使產(chǎn)品規(guī)模不斷擴(kuò)大，目前已具有規(guī)模生產(chǎn)能力的主要產(chǎn)品有：母線槽，動力母線，滑觸線等。