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什么是母線槽短路電流?
發(fā)布者：admin 時間：2018-01-10 10:50:00
母線槽運行時可能會發(fā)生母線槽本身短路和母線槽的負載電氣設備短路。 密集型母線槽是體積最小、散熱最好的一種母線槽，但也是最容易發(fā)生相間短路的母線槽。銅排毛刺組裝時，垃圾進入母線槽殼體內(nèi)是密集型母線槽發(fā)生短路的主要原因;此外，其本身的結(jié)構(gòu)不合理，也是造成短路的重要原因，例如采用鋁外殼、銅母線，兩者之間采用穿芯螺栓固定的密集型母線槽，由于銅、鋁的線膨脹系數(shù)不一樣，就會造成穿芯螺栓的絕緣層損壞而發(fā)生短路。 雖然密集型母線槽存在短路的可能，但只要注意原材料的質(zhì)量控制和工藝控制是可以避免短路的。發(fā)生短路的母線槽，絕大多數(shù)是廉價產(chǎn)品或者是賣高價的劣質(zhì)產(chǎn)品。 采用母線隔開一定距離的空氣型母線槽或者雙重絕緣母線槽，可避免母線的相間短路，但由于存在煙囪效應和散熱性能差等因素，因此垂直敷設的場所不應采用這種母線槽。 母線間相隔一定的距離、母線槽內(nèi)充滿絕緣樹脂，可避免相間短路的發(fā)生，由于充滿了絕緣樹脂，因此不存在煙囪效應，這類母線槽稱為JDR全封閉樹脂澆注母線槽。
母線槽運行中，大多數(shù)短路是因為母線槽的負載造成電氣設備的短路而引起的。電動機短路是經(jīng)常發(fā)生的，雖然安裝了電動機保護器，一旦電動機發(fā)生短路，電動機保護器就會切斷電動機的電源。但在此過程中，即電動機保護器切斷電源前，母線槽就受到了短路的沖擊，電動機的功率越大，發(fā)生短路故障時對母線槽的沖擊也越大。 母線槽能承受的短路能力稱為母線槽的短路強度，又稱為母線槽的短路容許電流容量。 短路強度是反映母線槽能承受短時短路電流(額定短時耐受電流和額定峰值耐受電流)的能力，短路電流會產(chǎn)生熱應力和電動應力。熱應力會破壞母線槽絕緣材料的絕緣性能，電動應力會破壞母線槽的機械結(jié)構(gòu)。短路強度越大，母線槽投入運行后的可靠性也越大。
為了考核母線槽的短路強度，母線槽必須做短路強度試驗，試驗后應符合下列結(jié)果： (1)不應有過大的變形。如果母線槽受到短路電流沖擊后，母線槽的電氣間隙和爬電距離仍符合要求，不至于妨礙分接單元的正常連接，母線槽的絕緣和零件的絕緣支持件沒有任何損傷的跡象時，允許母線有微小的變形; (2)母線槽的絕緣仍舊符合要求; (3)連接母線用的零件不應松開或脫落; (4)保護接地裝置的功能不應被削弱; (5)不破壞防護等級; (6)無須維修就能經(jīng)受耐壓試驗。 國標對母線槽的短路強度未作規(guī)定，但要求在產(chǎn)品標準中對短時耐受電流的數(shù)值作出規(guī)定。
有人認為，母線槽的額定電流越小，對短路強度的要求也越低。這個觀點有一定的道理，因為母線槽的額定電流越小，其阻抗就越大，在同樣的負載短路情況下，額定電流小的母線槽產(chǎn)生的短路電流也小，但是取決于短路電流大小的主要因素不是母線槽的阻抗，而是短路點離電源的遠近。例如：一根800A的母線槽，在離變電所50m的位置短路和離變電所10m的位置短路的情況是不同的，后者的短路電流是前者的5倍。因此，工程中母線槽的短路強度在不同場所的要求是不同的，在近電源端的母線槽要求的短路強度大，母線槽離電源端越遠，要求的短路強度越小。 母線槽的短路強度還與母線間距離有關，相間距離越大，短路時產(chǎn)生的電動力越小，因此它的短路強度也越大。根據(jù)此點，母線間相隔一定距離的樹脂澆注母線槽的短路強度比密集型母線槽大。
母線槽的短路強度與母線槽采用絕緣材料的允許工作溫度有極大的關系。因為熱穩(wěn)定主要是考核母線槽絕緣材料的性能。母線槽采用的絕緣材料允許工作溫度越高，其短路強度也越大，采用耐火絕緣材料的母線槽，其短路強度遠大于采用允許工作溫度為130℃的絕緣材料的母線槽。需要說明的是短路試驗時僅使絕緣材料老化，而不能區(qū)分出短路強度的高低，因此判斷所采用的母線槽短路強度大小時，必須知道母線槽采用的絕緣材料的允許工作溫度。允許工作溫度越高，可承受的短路強度也越大。 母線槽的短路強度與母線槽的結(jié)構(gòu)有極大的聯(lián)系，因為短路時產(chǎn)生的電動力會起到很大的破壞作用。有不少廠家在做短路試驗時，采用鋼外殼的母線槽，外殼的連接螺栓繃斷，因此做短路試驗時，試驗人員必須遠離試驗場，以免螺栓繃斷飛出時傷到試驗人員。 鋼外殼母線槽的外殼連接螺栓越密，其短路強度越大，有的廠為使短路強度試驗能順利通過，對試樣的外殼螺栓加密，普通螺栓改為高強螺栓，這些和產(chǎn)品不符的改動是不允許的。
樹脂澆注母線槽由于整體緊固在一起，因此它的短路強度也超過鋼殼母線槽。 對樣本提供的短路強度數(shù)據(jù)不要全信，有些廠的說明書中給出的母線槽短路強度是不確切的，舉例如下： (1)某廠提供的數(shù)據(jù)如表1所示。 表1存在如下問題： ①國標規(guī)定：“額定峰值耐受電流試驗的通電時間不應小于3個周波，試驗電流有效值的平方與通電時間的乘積不應大于短時耐受電流試驗時的相應值。對50Hz而言，0.1s就通過5個周波，若通電1s就有50個周波通過母線槽，3sz則有150個周波通過。通常動穩(wěn)定只做0，1s; ②額定電流為2000~5000A檔的三種動穩(wěn)定電流值相等是錯誤的，這顯然是假數(shù)據(jù)。母線槽1s要達到100kA己不易，該廠能否達到200kA/3s?是否有必要? ③動穩(wěn)定應取電流峰值，不是有效值。 (2)某廠提供的數(shù)據(jù)如表2所示。 表2動穩(wěn)定未規(guī)定通電時間是錯誤的，應取0.1s; (3)某公司提供的數(shù)據(jù)如表3所示。 表3的數(shù)據(jù)令人費解： ①0.1s和1s為相同的電流是錯誤的，1s的電流應<0.1s的電流; ②瞬間電流含義不清，應改為峰值和有效值; ③不可能達到240kA。
母線槽運行中，大多數(shù)短路是因為母線槽的負載造成電氣設備的短路而引起的。電動機短路是經(jīng)常發(fā)生的，雖然安裝了電動機保護器，一旦電動機發(fā)生短路，電動機保護器就會切斷電動機的電源。但在此過程中，即電動機保護器切斷電源前，母線槽就受到了短路的沖擊，電動機的功率越大，發(fā)生短路故障時對母線槽的沖擊也越大。 母線槽能承受的短路能力稱為母線槽的短路強度，又稱為母線槽的短路容許電流容量。 短路強度是反映母線槽能承受短時短路電流(額定短時耐受電流和額定峰值耐受電流)的能力，短路電流會產(chǎn)生熱應力和電動應力。熱應力會破壞母線槽絕緣材料的絕緣性能，電動應力會破壞母線槽的機械結(jié)構(gòu)。短路強度越大，母線槽投入運行后的可靠性也越大。
為了考核母線槽的短路強度，母線槽必須做短路強度試驗，試驗后應符合下列結(jié)果： (1)不應有過大的變形。如果母線槽受到短路電流沖擊后，母線槽的電氣間隙和爬電距離仍符合要求，不至于妨礙分接單元的正常連接，母線槽的絕緣和零件的絕緣支持件沒有任何損傷的跡象時，允許母線有微小的變形; (2)母線槽的絕緣仍舊符合要求; (3)連接母線用的零件不應松開或脫落; (4)保護接地裝置的功能不應被削弱; (5)不破壞防護等級; (6)無須維修就能經(jīng)受耐壓試驗。 國標對母線槽的短路強度未作規(guī)定，但要求在產(chǎn)品標準中對短時耐受電流的數(shù)值作出規(guī)定。
有人認為，母線槽的額定電流越小，對短路強度的要求也越低。這個觀點有一定的道理，因為母線槽的額定電流越小，其阻抗就越大，在同樣的負載短路情況下，額定電流小的母線槽產(chǎn)生的短路電流也小，但是取決于短路電流大小的主要因素不是母線槽的阻抗，而是短路點離電源的遠近。例如：一根800A的母線槽，在離變電所50m的位置短路和離變電所10m的位置短路的情況是不同的，后者的短路電流是前者的5倍。因此，工程中母線槽的短路強度在不同場所的要求是不同的，在近電源端的母線槽要求的短路強度大，母線槽離電源端越遠，要求的短路強度越小。 母線槽的短路強度還與母線間距離有關，相間距離越大，短路時產(chǎn)生的電動力越小，因此它的短路強度也越大。根據(jù)此點，母線間相隔一定距離的樹脂澆注母線槽的短路強度比密集型母線槽大。
母線槽的短路強度與母線槽采用絕緣材料的允許工作溫度有極大的關系。因為熱穩(wěn)定主要是考核母線槽絕緣材料的性能。母線槽采用的絕緣材料允許工作溫度越高，其短路強度也越大，采用耐火絕緣材料的母線槽，其短路強度遠大于采用允許工作溫度為130℃的絕緣材料的母線槽。需要說明的是短路試驗時僅使絕緣材料老化，而不能區(qū)分出短路強度的高低，因此判斷所采用的母線槽短路強度大小時，必須知道母線槽采用的絕緣材料的允許工作溫度。允許工作溫度越高，可承受的短路強度也越大。 母線槽的短路強度與母線槽的結(jié)構(gòu)有極大的聯(lián)系，因為短路時產(chǎn)生的電動力會起到很大的破壞作用。有不少廠家在做短路試驗時，采用鋼外殼的母線槽，外殼的連接螺栓繃斷，因此做短路試驗時，試驗人員必須遠離試驗場，以免螺栓繃斷飛出時傷到試驗人員。 鋼外殼母線槽的外殼連接螺栓越密，其短路強度越大，有的廠為使短路強度試驗能順利通過，對試樣的外殼螺栓加密，普通螺栓改為高強螺栓，這些和產(chǎn)品不符的改動是不允許的。
樹脂澆注母線槽由于整體緊固在一起，因此它的短路強度也超過鋼殼母線槽。 對樣本提供的短路強度數(shù)據(jù)不要全信，有些廠的說明書中給出的母線槽短路強度是不確切的，舉例如下： (1)某廠提供的數(shù)據(jù)如表1所示。 表1存在如下問題： ①國標規(guī)定：“額定峰值耐受電流試驗的通電時間不應小于3個周波，試驗電流有效值的平方與通電時間的乘積不應大于短時耐受電流試驗時的相應值。對50Hz而言，0.1s就通過5個周波，若通電1s就有50個周波通過母線槽，3sz則有150個周波通過。通常動穩(wěn)定只做0，1s; ②額定電流為2000~5000A檔的三種動穩(wěn)定電流值相等是錯誤的，這顯然是假數(shù)據(jù)。母線槽1s要達到100kA己不易，該廠能否達到200kA/3s?是否有必要? ③動穩(wěn)定應取電流峰值，不是有效值。 (2)某廠提供的數(shù)據(jù)如表2所示。 表2動穩(wěn)定未規(guī)定通電時間是錯誤的，應取0.1s; (3)某公司提供的數(shù)據(jù)如表3所示。 表3的數(shù)據(jù)令人費解： ①0.1s和1s為相同的電流是錯誤的，1s的電流應<0.1s的電流; ②瞬間電流含義不清，應改為峰值和有效值; ③不可能達到240kA。
