在電力系統(tǒng)的各級電壓配電安裝中均設(shè)置有母線,母線的主要作用是聚集、分配和傳送電能。由于母線在運轉(zhuǎn)中傳送比較大的電功率,經(jīng)過很大的負荷電流,在短路時接受很大的發(fā)熱和電動力效應。因而,對母線的材料、截面外形、截面積大小、排列方式、銜接固定辦法等,都必需經(jīng)過嚴厲的計算、剖析、比擬,合理選擇,契合平安經(jīng)濟運轉(zhuǎn)的請求。
1)在配電安裝中,普遍采用的是鋁母線;在某些含有腐蝕性氣體或激烈地震地域,由于技術(shù)上的請求可采用銅母線;在某些高電壓小電流的安裝中,需求機械強度高的部位,也可采用鋼母線。
2)在35kV及以下的戶內(nèi)配電安裝中,大多采用矩形截面的鋁母線;110kV戶內(nèi)配電安裝中,普通采用管形母線;在35kV及以上的戶外配電安裝中,大多采用圓形截面的母線。
3)采用矩形截面母線,是由于同樣截面積下,矩形截面比圓形截面周長長,散熱面積大,耗費金屬量少。為加強散熱條件和減小集膚效應的影響,矩形截面厚度應比擬小,通常銅和鋁矩形截面母線邊長之比為1:5~1:12,最大截面積為10×120=1200(mm2)。當工作電流很大時,若最大截面的矩形母線還不能滿足請求,可用幾條矩形母線并列組成。
4)關(guān)于大容量發(fā)電機母線,因工作電流很大,用單條矩形母線無法滿足請求時,普通采取下列措施:
a.采用多條矩形母線并列。多條矩形母線并列,是將多條截面相同的矩形母線并列,并用金具固定在支柱絕緣子上,各條母線之間間隔普通等于一條母線的厚度,以保證它們的散熱。由于各條母線相距很小,短路電流作用下的應力可能很大,為了減小應力,在同一相各條矩形母線之間每隔300~500mm需裝設(shè)一個墊片。
矩形母線的排列方式和它們的特性如下:
三相母線立放垂直排列,其優(yōu)點是散熱條件好,抗彎才能強;缺陷是增加空間的高度。
三相母線立放程度排列,其優(yōu)點是散熱條件好;缺陷是抗彎才能差。
三相母線平放程度排列,其優(yōu)點是抗彎才能強;缺陷是散熱條件差。
由于多條矩形截面并列的母線散熱條件差,所以,允許電流不與條數(shù)增加成正比。例如每相中有3條母線時,兩邊母線中電流各占相電流的40?而中間一條只占20?結(jié)果降低了金屬的應用率,因而,在交流電路中,每相矩形母線不超越2條,個別狀況下不超越3條。
b.采用槽形母線。槽形母線是由2條槽形大截面母線組成近似正方形的空心母線構(gòu)造。這種構(gòu)造散熱條件好,金屬應用率較高,工作電流可達10~12kA。
5)采用水冷卻母線。水冷卻母線是應用水的導熱性能好的特性冷卻母線,普通采用圓形銅管作母線,管內(nèi)通水冷卻,母線的載流才能比普通圓形母線高好幾倍。它運用于水內(nèi)冷發(fā)電機組的發(fā)電廠中。其優(yōu)點是冷卻效率高;缺陷是構(gòu)造復雜,對水質(zhì)請求高。