低压开关柜的用途，低压开关柜使用注意事项

2）按材质可分为铜母线、铝母线和铁母线，其中铜母线因其承载能力大、耐腐蚀性能好、受力效果好而应用最广泛。铝母线还用于低电流、非沿海和非石化系统。使用铁母线主要是出于经济考虑，用于PT连接线路。

3）按自然状态可分为硬母线和软母线。软母线主要用于连接不便且能吸收力影响的地方，如断路器、电容器内部。

因此，槽式母线常用于需要大电流和高电动力效应的设备中。

例如，发电机出口开关柜的额定电流较高，通常达到5000A或更高。

c. 管状母线

管式母线为空芯导体，集肤效应系数小，防电晕效果优良，但连接较复杂。

2）按材质可分为铜母线、铝母线和铁母线，其中铜母线因其承载能力大、耐腐蚀性能好、受力效果好而应用最广泛。铝母线还用于低电流、非沿海和非石化系统。使用铁母线主要是出于经济考虑，用于PT连接线路。

3）按自然状态可分为硬母线和软母线。软母线主要用于连接不便且能吸收力影响的地方，如断路器、电容器内部。

5、母线电流容量

2.1. 电流容量的定义

母线的载流量是指母线在规定条件下所能承载的有效电流值。 “规定条件”中的主要指标是环境温度。

2.2 影响电流容量的因素

1）布局方法

母线垂直放置时，载流量比水平放置时大，一般宽度在60mm以下的母线水平放置时，载流量为垂直放置时的0.95倍。如果宽度为60mm以上，母线的载流能力是垂直安装的0.92倍，但这是因为垂直安装比水平安装散热更好。

2）环境温度

3) 母线材料

4）散热条件

电流容量表：

6.母线的热效应和电动力效应

3.1. 母线的热效应

母线的热效应是指母线在规定条件下所能承载的电流流动所引起的热效应。在开关设备和控制设备中，它是指在规定的操作和性能条件下，母线在规定时间内吸取的额定短时耐受电流。

3.1.1.根据额定短时耐受电流确定母线最小截面积

GB3906-2006 《3.640.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》 按【附录D】中的公式确定母线的最小横截面积。式中：S——导体截面积，mm2；

I——额定短时耐受电流，A；

——材料系数。其值根据以下规则确定：

铜为13，铝为8.5，铁为4.5，铅为2.5。

t——额定短路持续时间（秒）。

- 温升（K）对于半导体来说通常取180，但如果时间大于2秒且小于5秒，则可以使用相同的公式将值增加到215。

按上式计算： 25kA/4s系统铜母线最小截面S=(25000/13) * (4/215) 260mm 231.5kA/4s系统铜母线最小截面S=(31500/13) *(4/215)330 mm 240kA/4s系统中铜母线最小截面S=(40000 /13)*(4/215)420 mm2 在63kA/4s系统中最小铜母线截面积S=(63000/13)*(4/215)660 mm2 -80kA/4s系统铜母线最小截面积S=(80000/13)* (4/215) 约840平方毫米

根据上述计算结果，铜母线4s额定短时耐受电流的最低规格如下：

根据DL404-2007 《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》第5.3条规定，对于中性点直接接地的系统，接地回路的最大短时耐受电流不能达到主回路的额定短时耐受电流值。对于中性点不直接接地的系统，接地回路最大短时耐受电流可达主电路额定短时耐受电流的87%。在3-35kV系统中，中性点通常不直接接地，但根据这一要求，可以计算出不同系统短路能力下高压开关柜接地母线的最小截面积。

GB3906-2006 《3.640.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》第5.3.2条规定：如果接地导体采用铜制成，在规定的接地故障条件下，额定短路时间为1秒，电流密度不超过200A/mm2 。对于3秒的额定短路持续时间，电流密度不超过125A/mm2。此外，其横截面积必须至少为30mm2。如果接地导体不是铜，则必须满足等效热效应要求。

实际工程中，除非有特殊要求，建议高压柜接地母线按1秒短时耐受电流考虑。

母线的电动力效应

电动力效应是指短路电流通过并联导体时引起的电磁效应。电流施加在母线上的力与电流、母线的形状以及母线之间的距离有关。

3.2.1.根据额定峰值耐受电流确定铜母线的最大跨度（即相邻支架之间的最大距离）

原理：母线作用应力kg/cm2母线许用应力

公式：

公式如下：

js——作用在母线上的应力，kg/cm2。

y——母线最大许用应力，MPa；1 MPa=10 kg/cm2

如果母线为铜，则为1400；如果母线为铝，则为700；如果母线为铜，则为700，

L——母线支撑间距（cm）。

a——相间距离（cm）；

W—— 矩形母线截面模数（cm3）。也称为抗弯矩。

ich—— 短路浪涌电流（kA）。

根据上述公式推导出来。

一些常见的母线截面模数是：

其中b——母线宽度（cm），——母线厚度（cm）。

例如：

在额定短时耐受电流为40kA、额定峰值耐受电流为100kA的系统中，当主母线为TMY-806、相对厚度a=30cm（中心柜）时，矩形母线截面模数：W=0.167b2=0.167820.6=6.4128cm3

母线最大支撑间距：

Lmax=892(aW)/ich=892(306.4128)/100123.7cm=1237mm

也就是说，如果母线厚度比较相似，KYN28A-12型产品应选择TMY-80*6，理论上1237mm以内的母线不需要支撑。

3.3. 当不需要热效应和电动力效应时

根据工厂配电设计原则，以下位置的母线无需验证母线的热效应和电动力效应：

(3)母线桥并联的两台开关柜中，其中一台柜的主母线必须按相序调整。另外，还可以使用总线桥内的换相，如下图所示。

（4）出口项目设计时，应注意出口国母线相序执行标准。例如，印度高压三相母线（A、B、C）的颜色标准分别为红色、黄色和蓝色。

7.母线绝缘方法在开关设备和控制设备中，提供足够的绝缘，以保证设备良好的运行条件，减少外部短路事故，防止触电，并防止由于凝露和污垢而引起的漏电事故等。母线的外侧通常使用绝缘体，并用材料覆盖母线的裸露部分。主要方法有：

(1)热缩护套：虽然可以提高母线间的绝缘，但护套存在绝缘变差的问题，同时母线的散热也变差，增加了制造成本。 (2)冷缩护套：操作方便，无需加热。但成本较高，且存在绝缘劣化、母线散热条件恶化等问题，不要喷涂在母线会损坏的部位。

(4)SF6气体绝缘：通过在密封的主母线室和断路器室充入0.04MPa的SF6气体，可以提高母线间的绝缘性能，并且可以对主母线进行全寿命周期的检查。维护且不受保护。虽然其环境影响大、安全可靠性高，但由于制造工艺复杂，是目前GIS充气柜的主要保温方式。

(5)安装隔板：当相间或对地净距未达到安全距离时，可在相间或对地安装绝缘隔板。根据国家标准要求，SMC绝缘隔板与载流体之间的最小距离要求为10kV开关柜30mm。

4.3. 母线槽应用注意事项

(1)根据GB3906-2006规定，开关设备和控制设备母线的最小载流量应与额定电流相比有10%的裕量。 （2）相同截面积，请选择母线宽度较宽的型号（如果可以选择TMY-806而不是TMY-608，主要是为了促进散热）。只有在电气间隙不能满足国家标准要求的情况下，才可以在不改变截面积的情况下减小母线的宽度，如由原来的TMY-806改为TMY-608。

(3)如果开关柜或控制设备的运行环境温度略高于规定温度，则需仔细考虑母线的允许电流裕度是否足够。 GB311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘配合》规定，如果额定绝缘电压超过40，则额定绝缘电压必须乘以温度修正系数Kt=1+0.0033(T-40)，一般按3规定增量。随着环境温度升高，测试电压增加3%。环境温度每升高1C，额定电流必须减少1.8%。 (4) 两个母线段之间的接触母线是主母线的一部分，类似地，绝缘台车上的母线被认为是主母线的一部分。

(5) 避免将两根母线无间隙地靠在一起放置；确保间隙至少为母线的厚度。

(6)额定电流1500A及以上的母线穿过外壳或母线护套的金属隔板时，应确保其周围不形成闭合磁路。这是因为在导磁材料中，电流会产生涡流和磁滞损耗，从而产生热量。一般必须在经过的金属中钻出中断磁路的防涡流间隙，但如果额定电流超过1500A，则要考虑采用非磁性材料，如无磁不锈钢板或无磁不锈钢板. 是需要的。硬质铝板。

1、高海拔对交换设备的影响

1）高原地区的主要特点是气压和空气密度较低。这里我们首先对低压下的一些物理机制进行简单的分析。根据气体状态法，空气密度与海拔高度的关系如下：

公式如下：

H - 海拔H 处的空气密度。

0——标准条件下的空气密度。 0摄氏度时海平面空气的密度为1292g/m3。

H——海拔高度（米）。

0——绝对温度，273K。

——温度梯度，约0.0065K/m。

表1显示了使用上述公式计算的结果。

从表1可以看出，海拔每增加1000米，相对大气压降低约12%，空气密度降低约10%，绝对湿度随着海拔的升高而降低。此外，随着海拔的升高，每升高1000m，温度就会降低6.5K。空气密度降低对中压电器产品的直接影响体现在两个方面。一是稀薄的空气在电场中更容易电离，导致绝缘性能差。其次，稀薄的空气会降低绝缘性能。对流散热能力载液载流能力降低。

2）在高海拔地区，需要对电气产品的工频耐受电压、雷电冲击耐受电压、空气绝缘距离、绝缘件爬电距离、载液保持力等进行修正。

工频耐受电压和雷电冲击耐受电压的修正，根据GB/T 20626.1-2006 《特殊环境条件高原电工电子产品第1 部分：通用技术要求》的规定，修正系数见下表。

关于空气绝缘距离的修正，DL404规定海拔每升高1000m，空气绝缘距离增加10%，GB311.1和GB50060也有类似的规定，所以在实际使用中，空气绝缘距离是可以的修正距离。须遵守上述规定。事实上，空气绝缘距离只是衡量绝缘性能的指标之一，优化带电物体的电场也是决定绝缘性能的一个非常重要的因素。

目前国家标准中对于爬升距离的修正没有明确的规定，但在实际使用中，在高海拔地区需要对爬升距离进行修正。经过反复测试验证，我们发现海拔每增加100m，爬升距离增加1%。例如，额定电压40.5kV的绝缘元件在交叉污染条件下表面爬电距离应超过810mm，那么在海拔2000m时，其表面爬电距离应超过891mm。

关于高海拔条件下下载液的降额，需要考虑到每上升1000m温度降低约6.5K，并且由于大气密度降低而导致对流散热能力下降。这与设备内部风道的设计密切相关，请设计时综合考虑。

2、高污染环境对电气设备的影响

在污染严重的环境下，需要考虑产品设备的耐腐蚀、防潮、耐盐雾等性能，主要体现在以下两个方面：

(1)整个电路（一次和二次）和铜杆连接的腐蚀。

(2)电气和结构件的腐蚀。

考虑到以上两种不同的环境因素对设备的影响，在设计和制造高低压成套开关设备时应注意以下几点：

(1)电气元件的选用：必须选用专为高海拔、高污染环境开发的专用电气设备。

(2)主电路布局：电气间隙和爬电距离应根据高海拔修正系数进行修正。