母线培训教材

1、母线加工、安装和质量检验1 概述：发电厂和配电室中的高低压开关柜普遍都采用母线以连接电源和各种电器来传输和分配电能，尤其并联母线输送大电流比敷设电缆经济的多，其基建费用要降低15-65%，黑色金属耗量降低40-65%，电能损耗降低50-75%。2 母线的机械和电气性能，应满足下表规定：母线名称母线型号最小抗拉强度（N/mm2）最小伸长率（%）20时最大电阻率（·m）铜母线TMY25560.01777铝母线LMY11530.0290铝合金管母线LF21Y1370.03733 母线的选择：一般铝母线，母线加工前应进行检验，要求其任一断面截面面积减少量与标称截面积之比铜排1%；铝排1.5%

2、。母线的选择一般按载流发热、再校验动热稳定来确定母线规格。即母线截面的选择应以母线长期允许导电电流为准，总母线（汇流排）以各分支木线电流之和进行选择，分支母线以被连接支路额定电流为准进行选择。铜排截面与允许负荷电流（A）见下表：母线截面积/mm2环境温度250C350C400C平放竖放平放竖放平放竖放15X320021017618516217120X326127523324521422525X332334028530027128530X445147539441536638540X459367552255048451040X566570058855155158050X58168607207606

3、6970550X690695579784073577560X61069110594099087392060X812511320110111601016107060X1013951475123012951133119580X613601480119513001110120580X815531690136114881260137080X10174719001531166514171540100X6166518101557159213561475100X8191120801674182015461668100X10212123101865202517201870120X822102400194021

4、1018001955120X10243526502152223419962170*下面是对条母线允许的载流量的计算值：变电所各种规格的矩形铜母排导体长期允许载流量A 导体尺寸h×b(mm)单条双条三条四条40×448039740×554244850×458646950×566154660×6825682127810561692139860×8989817154512772016166660×101112919173714362267187480×610748881641135621051740243520

5、1280×81274105319461608249120582863236680×1014271179217517982774229331672617100×613051079195516162507207228863385100×815421274229818992933242433592776100×1017281428255821143181262936222993125×615311269223618481901157132232664120×818001488261621623240267836933052120&

6、#215;1020051657288523823576295540563352注：1载流量系按最高允许温度+70，基准环境温度+25、无风、无日照条件计算的；2上表导体尺寸中，h为宽度，b为厚度；3上表当导体为四条时，第二、三片间距皆为50mm；4上表中开启平置，在封闭开关柜内配置；5当开启竖放时，导体的载流量为平置时的1.33倍。4 母线加工：母线连接前应根据被连接电器的尺寸、电流、相序等进行加工，其加工工艺过程为：母先选择 下料 调直 校平 打孔 去毛刺 折弯 端面校平 表面处理（电镀/镀银/喷漆） 烘干。4.1母线打孔：分冲孔和钻孔，在具有冲模时，应尽可能冷冲加工，没有相应的冲模时，可以

7、采用钻床钻孔。母线连接尺寸见下（mm）螺栓直径456810121618通孔直径4.55.56.5911131719螺栓直径2022242730333642通孔直径22242629333639454.2母线的弯曲：a母线弯曲应在三点式液压弯曲机上或专用弯曲模上进行冷弯制作，弯曲处距绝缘子固定螺栓的距离应50mm，距母排搭接处的距离30mm。弯曲处时不允许有裂纹和明显折皱现象，皱纹高度1mm。b母线进行直角冷弯不能保证其弯曲质量时，可以在热态下进行弯曲，其加热温度为：铜母线500-550OC；铝母线200-250 OC。c母线平弯的最小弯曲半径应符合下表：母线规格（宽X厚/aXb）最小弯曲半径铜铝

8、50X52b2b60X52b2.5bd母线立弯最小弯曲半径应符合下表：母线规格（宽X厚）最小弯曲半径铜铝50X5a1.5a60X51.5a2a4.3母线扭麻花弯可在台虎钳或专用工具上进行，要求其扭弯部分长度应大于母线宽度的1.2倍，一般取2.5倍。4.4母线搭接表面的处理：为了提高母线连接的可靠性，应对母线搭接部位进行打麻点校平（压花），校平间隙为0.025mm。校平后其宽度尺寸误差应不大于标称宽度的5%。母线校平后应对搭接处进行搪锡或镀银处理，以保证其接触电阻不大于母线自身长度电阻。4.5母线的涂漆和相序排列：母线涂漆具有保护金属表面免遭化学及电化学腐蚀、标识相序和发热辐射作用。涂漆处距搭接

9、母线两侧应不小于10mm，在没有涂漆的地方涂中性凡士林加以保护。母线的相序有涂漆、粘不干胶色标的方法加以标记，以便运行与检修。其色标和相序排列规定见下表：注：安装位置按柜、屏正视方向。组别符号涂漆颜色母线安装相互位置垂直布置前后布置水平布置A相U黄上后左B相V绿中中中C相W红下前右正极L+棕上后左负极L-蓝下前右中性线N淡蓝最下最前最右安全接地线保护接地PE黄绿双色-E5母线的安装5.1母线搭接区内的电流分布与搭接长度：0 76 152 228 304 380 456 532 图1：母线搭接区内电流分布图 厚度 608 684 760 836 902 10k a）L：=10 Rc/R （接触电

10、阻/同长度电阻） Ldu/mv 152 190 228 266 304 342 3 494 532 570 20 38 114 1du/mv 380 418 456 b）L：=5 152 190 228 2 4 6 8 10 图2：接触电阻与搭接长度之关系 L/0 38 76 114du/mv 266 304 342 380 418 556 c）L：=2 在母线接触连接的搭接区内，电流的分布是不均匀的，并且同母线的搭接区长度l与母线厚度之比有很大的关系。上面是L/分别为10、5、2时，运用保角变换法和SchwarzZhristoffel定律计算，并经实验验证过的搭接区内电流和等电位线的分别情况

11、。从图1中可见，L：5的条件下，电流实际上已通过了全部分界面；而在l：2以后，电流更几乎是均匀地通过全部分界面。反之，若L：值甚大，则电流线在整个搭接长度都接近与分界面（图中虚线）平行。也就是说，在搭接长度L时，母线接触连接的接触面利用率很差，因而接触电阻相对地亦较大。（实际接触面还与接触面的微观不平度有关）。从图2中可知，随着搭接长度L增大，搭接电阻将减少。然而，当L值相对来说不大时，电阻减少的很快，反之减少的慢。这是由搭接区的电流分布决定的。当L/=5-7时，Rc与R之比已接近其最小值0.5，此即为最佳的L/值。因此，一般情况下搭接区长度L取为母线厚度的5-7倍，以期兼收降低接触电阻与节省

12、材料之利。5.2栓接的搭接段，采用栓接时，搭接段的长度仍以5-7倍母线厚度为宜，或者搭接长度为0.8-1.0倍母线宽度。但为了改善电流分布情况，降低接触电阻及提高其稳定性，将母线搭接段的端部加工成具有45O的倾斜角的斜面是颇为有效的。5.3母线连接紧固压力和蠕变： 高温下的母线在螺栓压力的作用下会因蠕变极限的下降发生材料的“流动”。当母线因塑性变形减薄后，螺栓连接就松弛了。于是，接触压力减少，接触电阻增大，使温度继续上升，而蠕变极限则持续降低，形成一种恶性循环。如果接触压力不够，接触不良，其最终结果是搭接区内发生弧光放电，将接触表面灼伤。适当增大紧固压力虽然能使接触电阻和温升下降，但与此同时蠕

13、变却加剧了，以致接触电阻应应力松弛又增大，这是一个矛盾。当压力增大到一定程度后，接触电阻将趋于稳定，再继续增大压力，对减少接触电阻已无明显作用，徒然使蠕变极限下降而已。接触电阻不仅与正压力有关，而且受紧固件垫圈尺寸的影响，当采用大垫圈时，接触电阻将降低很多。母线材料的蠕变和紧固螺栓受热后发生的形变，会使接触压力不稳定，以致接触电阻也不稳定。为稳定紧固压力，一般采取的措施有：l 选用与与母线材料的线膨胀系数相近的材料螺栓，以保持接触压力大体不变。l 采用具有2O-5O倾斜角的钢质螺栓，利用它能部分地起到防止接触压力于温度发生变化时有较大的变化。l 采用能够补偿热膨胀的碟形弹簧，使接触压力维持在一

14、定水平上。l 采用总厚度达7-8mm的钢质垫圈组和加长了的紧固螺栓，以减少母线和螺栓于发热时产生的内应力，从而消弱蠕变效应，使接触压力不致发生较大变化。5.4母线搭接表面清理和螺栓贯穿方式：母线加工好必须保持表面清洁干净，并涂以电力复合脂。以前习惯用中性凡士林，由于其热融点只有54OC，在正常的运行70 OC情况下，早已流淌，使母线接头间产生间隙，灰尘、水份随之侵入间隙中，增加了母线接触电阻，引起搭接处发热。另外，中性凡士林对铜铝母线连接所产生的电化腐蚀无缓解作用，抗盐雾能力差。所以，GBJ149-90规定母线搭接面应涂电力复合脂而不采用中性凡士林。母线安装时应保持搭接面自然接触，最小允许搭接

15、非自然平度不超过2mm，严禁在受应力情况下强行安装。母线平置时贯穿螺栓应由下往上穿；其余情况下，螺母应置于维护侧，螺栓长度宜露出螺母23个螺距；贯穿螺栓连接的母线两外侧均应有平垫圈，相邻螺栓垫圈间应有3 mm以上的净距，螺母侧应装有弹簧垫圈或锁紧螺母。平垫圈应采用加厚垫圈。5.5母线紧固方法规定：母线紧固后检查接触是否良好，以前一直沿用对母线的接触面间隙用0.05 mm×10 mm塞尺检验，接触面宽50 mm及以下时，塞入深度不大于4 mm；接触面宽60 mm及以上时，塞入深度不大于6 mm。由于这一检验方法不能充分有效的反映接触面的实际情况，新GBJ149-90中用力距扳手紧固螺栓

16、代替塞尺检查。力距扳手紧固螺栓可使每个系统直径的螺栓对母线的压力相等，受力均匀，可增加母线接触面，从而减少接触电阻，使母线不致过热。连接螺栓一般选用强度为4.6级的钢制螺栓，对于4000A及以上电流的母线连接螺栓应选用不锈钢螺栓（A2-70）。连接螺栓应用力矩扳手紧固，强度为4.6级钢制螺栓的紧固力矩值应按GBJ149-90表的规定。母线连接当螺栓紧固后，应将螺母、垫圈打上紧固标记。 4.6级钢制螺栓的紧固力矩值螺栓规格M8M10M12M14M16M18M20M24扳手力矩(N·m)8.810.817.722.631.439.251.060.878.598.198.0127.4156

17、.9196.2274.6343.25.6母线搭接方式：GBJ149-90表，当母线与设备接线端子连接时，应符合现行GB变压器、高压电器和套管的接线端子的要求。搭接形式类别序号连接尺寸（mm）钻孔要求螺栓规格（mm）个数直线连接11251252100100174M1638080134M1246363114M105505094M86454594M8垂直连接7404080132M12831.531.563112M10925255092M8直线连接10125125214M2011125100-80174M161212563134M1213100100-80174M16148080-63134M1215

18、6363-50114M1016505094M817454594M81812550-40172M161910063-40172M16208063-40152M14216350-40132M12225045-40112M10236331.5-25112M10245031.5-2592M82512531.5-2560112M102610031.5-255092M8278031.5-255092M8284040-31.5131M12294025111M103031.531.5-25111M1031252291M8注：螺栓装配用螺孔可用圆孔或长圆孔，圆孔按Q/BY 038-2001的要求选择，长圆孔按Q

19、/BY 031-2000的优选系列选取，即M1011/11×14，M1214/13×17，M1618/17×22，M2022/22×28，长圆孔的方向应与母线的长度方向一致。5.7 母线搭接面的处理应遵守的原则：l 铜与铜：室外、高温且潮湿或对母线有腐蚀性气体的室内，必须搪锡或镀银；l 铝与铝：直接连接；l 钢与钢：必须镀锌或搪锡，不得直接连接；l 铜与铝：在干燥的室内，铜导体应搪锡，室外或空气相对湿度接近100%和室内，应采用铜铝过渡板，铜端应搪锡；l 钢与铜或铝：钢搭接面必须镀锌或搪锡；l 封闭母线螺栓固定搭接面应搪锡或镀银。5 母线安装的质量检验序

20、项目要求检验方法备注1安装间隙检验2500A及以下，用力距扳手测量其力矩，应符合上5.5表之要求；3150A及以上，除打力矩外，还应用10X0.03塞尺插入搭接区周边检查其插入深度不超过25%。力矩扳手和塞尺用于可拆卸的搭接2接触电阻测量测量其接触电阻不大于同等长度单根母线电阻，或压降不大于7mv。具体见“接触电阻培训教材”。直流压降法或毫欧计适用所有连接3扭转试验施加扭距达到螺栓屈服极限的90%，并保持20S，再反向试验一次，螺栓不能松动为合格。扭力机适用所有连接4振动试验以20-25Hz固有频率施加9.8m/s2加速度6h，无变形和松动，接触电阻及温升值不变。震动试验台适用所有连接5温升试验施加额定电流的1.1倍电流，测量连接处发热稳定后的温升值，不超过标准的规定：Al-Al；Cu-