多物理場下母線槽性能分析

   母線槽作為電力傳輸中的重要設備，主要用于660V及以下的配電系統(tǒng)。目前常用的母線槽主要分為空氣絕緣型母線槽、密集型母線槽和耐火型母線槽等幾大類。其中主要靠空氣來絕緣和散熱的母線槽稱之為空氣絕緣型母線槽，它一般由矩形母線導體((A. B. C. N四線制或人B. C. N. PE五線制)、鋼質外殼及絕緣支撐件組成。配置在水管旁邊和消防噴淋區(qū)域的配電干線的正常環(huán)境，比周圍無水管的環(huán)境更易遭到噴水的危險。

　　溫度是影響母線槽運行壽命的關鍵因素，不僅會加速絕緣老化，破壞絕緣，而且影響其工作性能和可靠性。國家專業(yè)標準拇線槽(母線干線系統(tǒng))》規(guī)定，母線槽母排本體及母線槽連接處的溫升不超過60℃。目前對母線槽多物理場研究較少，國外有利用熱傳導模型和大空間自然對流邊界條件分析了密集型母線槽的溫度場，但是對于空氣絕緣型母線槽其內部空氣對流影晌不能忽略，因此本文研究了三相五線空氣至色寒型母線，并分析計算了故障以及母線間距對母線槽溫度場以及流場分布規(guī)律，研究了環(huán)境溫度對母線槽載荷容里的影響規(guī)律。在二代母線演變中產生的一種特殊的母線形式，即密集型母線空氣式插口。

　　母線槽在實際運行中如果負載不對稱時，中性線會帶有電流，導致母線槽溫度場分布發(fā)生改變，因此本文也分析了母線單相短路時母線槽的物理場分布?？梢园l(fā)現，當發(fā)生單相短路時，母線槽高溫升較正常情形下要變大42.93℃ ,溫升幅度達到12.21%，因為當發(fā)生線路短路時導致線路不對稱，A. B. C相電壓增大為線電壓，導致電流增大，母線發(fā)熱量增大。同時高溫度出現點也發(fā)生改變，中性線溫度變高，這是因為負載不對稱時中性線上出現電流，chan生熱量。流速大點出現點也發(fā)生改變，在C相母線與中性線之間，此處溫度高，流速快，因此在實際運行中，應防止電流過大，溫度持續(xù)升高，導致事故。母線干線系統(tǒng)(母線槽)已列入IEC國際標準之中，世界先進國家都有相應標準，如:美國UL標準、加拿大CSA標準、英國BS標準、日本JIS標準等，這些標準對于規(guī)范母線槽產品設計和測試依據都起到重要作用。

母線的作用及常用種類

    在變電所中各級電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設備和相應配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導線或絞線，這統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。由于母線在運行中，有巨大的電能通過，短路時，承受著很大的發(fā)熱和電動力效應，因此，必須合理的選用母線材料、截面形狀和截面積以符合安全經濟運行的要求。 母線按結構分為硬母線和軟母線。硬母線又分為矩形母線和管形母線。 矩形母線一般使用于主變壓器至配電室內，其優(yōu)點是施工安裝方便，運行中變化小，載流量大，但造價較高。 軟母線用于室外，因空間大，導線有所擺動也不致于造成線間距離不夠。軟母線施工簡便，造價低廉。 近年來，在變電所的設計中，對于35kV以上的母線，有采用鋁合金材料制成的管形母線。這種母線結構，可以減小母線相間距離。五、密集型母線槽所有螺栓、墊圈、閉口銷、鎖緊銷、彈簧墊圈、鎖緊螺線線應齊全、可靠。結線清晰，維護量小，但母線固定夾具比較復雜。

密集型母線防水性能的作用效果

    在對密集型母線在設計時，耐水性的設計是相當重要的，如果沒有這層的保護，空氣的濕度會對密集型母線的使用有著一定的影響的，要知道如果母線在使用中進水，那么它的絕緣性能就會很差，如果長期的在使用，那么它會造成短路，甚至是燒毀母線。如果附近有人或其它動物時也會有一定的影響的，有可能會被電中。個別電氣設備短路造成配電干線的過載，均屬配電干線的正常工作范疇。

　　所以為了安全的使用母線，密集型母線就必須要偶這個防護的措施，尤其是長時間的使用在潮濕比較大的環(huán)境下就更要注意它的防護措施了，一般在樓層之間進行穿墻設施時，要注意周圍有沒有漏水的現象，如果有，那么不僅要在密集型母線上進行防護，那么還要在其它的條件下進行想辦法防護，做好幾層的防護，這樣才更加的保證它的安全使用，一般在容易漏水的樓層之間會有增設防水圍堰，這樣會有效的對其起到保護的作用。母線槽插接箱的接線方法插接箱是用戶使用最頻繁，分支電流保護關鍵之部件，本廠所配插接箱具有必須分斷開關，方可打開、關閉箱門及拔出式插入的防護功能，其性能性能可防止一切誤操作行為。

母線槽故障如何處理 垂直安裝母線槽的規(guī)范

　母線槽故障處理原則：雙母接線的母線發(fā)生故障，在處理故障過程中要注意母線保護的運行方式，必要時應短時停運母線保護。

　　母線電壓全部消失后，調度員應立即將可能來電的開關(包括母聯開關)拉開，并通知操作隊對母線進行外部檢查。

　　當母線槽因故障導致電壓消失同時伴有明顯的短路象征(如火光、冒煙等情況)，操作隊人員不得自行恢復母線運行，應對母線設備進行詳細檢查，同時立即報告值班調度員。

　　母線故障電壓消失后，該母線上所帶用戶如有其他備用電源，用戶值班員應在值班調度員的同意后立即進行用戶倒負荷的有關操作。

　　連接在母線上的元件故障或由于分路開關拒動，造成越級掉閘使母線失去電壓，應進行詳細檢查，立即將母線槽故障元件隔離或拉開故障分路開關兩側刀閘后，迅速恢復母線運行，送出其它分路。  

　1、母線通道水平安裝，兩支架間距≯2500㎜，垂直安裝間距≯3600㎜;

　　2、垂直安裝時，安裝支架應與通道側板配鉆孔，采用M6-M8螺栓緊固。

　　3、安裝施工工藝，應優(yōu)先采用從饋送電系統(tǒng)，由母干線至分支干線的施工方案;

　　4、封閉式母線槽通道安裝基本順序：

　　母線槽選定布線方向→固定支架→槽間用四枚螺栓緊固→相間加入母線接頭板和絕緣墊→單頭螺栓穿入絕緣套管→螺栓穿入母排予置孔→兩端緊固→加半裝上下蓋板→將通道固定在支架上。

　　5、通道母線的安裝，始、中、終端及通道殼體間應可靠地與用電設備接地網連接。結于涂絕緣材料的通道外殼體，應在兩通道之間的接地螺栓上用扁銅帶或黃綠相間電纜聯接，以確保整個通道連通成為一個接地系統(tǒng)。

　　6、安裝工程結束后，電前應用搖表測試通道母排相間絕緣、結地絕緣電阻：①低壓型母線通道不低于20MΩ;②對于6~10KV高壓母線通道絕緣電阻不低于1200MΩ。35KV絕緣電阻不小3000MΩ。

　　7、送電前6~35KV母線通道應作50HZ工頻耐壓驗和直流泄露試驗，合格后方可投入運行;

　　8、母線槽投入運行的母線通道，三個月內年應緊固母線接頭螺栓，檢查母線接頭接觸情況;

　　9、投運的母線通道每年至少一次作下列項目的檢查：

　　(1)緊固各固定螺栓，尤其是母線接頭，觀察接頭是否有接觸不良或過流造成的燒灼現象，并作處理;

　　(2)搖表測試絕緣程度，檢查絕緣材料是是否老化;

　　(3)母線通道與接地網的連接;

　　(4)清楚內外部吸收附的灰塵及凝水;

　　10、母線槽注意事項：

　　(1)母線通道維護前，配電柜必須先停電，并掛<有人操作，嚴格合閘>標致牌，柜前應有專人監(jiān)護;

　　(2)維護工作開始前，應驗電、放電，并用接地棒將相間短路和可靠接地后方可進行操作;

　　11、母線通道的保管：

　　應放在室內干燥通風處，防止受潮、雨雪侵襲，防止灰塵或異物進入通道