母排應用手冊
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母排應用手冊
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母排應用手冊
Goatking@126.com
根據(jù)網(wǎng)絡資料整理
目錄
1、前言............................................................................................................................................2
2、母線的類型.................................................................................................................................2
3、母線的載流量.............................................................................................................................2
4、母線的熱效應和電動力效應.....................................................................................................3
5、母線選擇....................................................................................................................................6
6、母線的絕緣.................................................................................................................................7
7、母線的支撐與固定.....................................................................................................................7
8、附表............................................................................................................................................91、前言
母線，也稱母排或載流排，是承載電流的一種導體。在開關設備和控制設備中主要用于
匯集、分配和傳送電能，連接一次設備。根據(jù)相關資料統(tǒng)計，短路事故絕大部分是直接或者
間接發(fā)生在母線部位，母線故障是電氣設備故障中最嚴重的故障之一。因此，對母線的正確
選用和應用顯得極為關鍵。
2、母線的類型
戶內開關設備和控制設備中，母線按截面分為矩形、圓形、D型、U型等，其中由于同
截面的矩形母線較圓形、D型、U型等母線電阻小、散熱面大、載流量高等原因，矩形母線
在40.5kV及以下電壓等級中應用最廣泛。圓形和D型母線由于集膚效應較好，防電暈效果
好,也有應用，但連接比較復雜。U 型母線一般用于電流較大、力效應要求高的設備中，如
發(fā)電機出口開關柜。其額定電流大，一般達到5000A以上，額定峰值耐受電流(IP)大，一般
為50kA以上。按材質分，可分為銅母線、鋁母線、鐵母線，其中銅母線由于載流量大，抗
腐蝕性能和力效應好，應用最廣泛。鋁質母線在電流小、非沿海和非石化系統(tǒng)也有應用。使
用鐵母線主要從經濟上考慮，主要應用于PT連接線。按自然狀態(tài)可分為硬母線和軟母線。
軟母線主要應用于連接不便可以吸收一些力效應的場所，如斷路器內部。
3、母線的載流量
3．1母線的載流量的定義：
母線的載流量是指母線在規(guī)定的條件下能夠承載的電流有效值。
說明：規(guī)定的條件中主要指標是溫度，對于戶內開關設備和控制設備來講是指環(huán)境溫度
上限為40℃，下限為-25℃，設計最大溫升為70K。
3．2母線布置與載流量之間的關系
母線立放時載流量比平放時要高一些，一般當母線平放且寬度小于60㎜時，其載流量
為立放時的0.95倍, 寬度大于60㎜時其載流量為立放時的0.92倍，這是由于立放時散熱性
能要比平放時要好的緣故。
3．3 載流量數(shù)值
根據(jù)母線的材質不同，在同一溫度下其載流量也不同。開關設備和控制設備中主要以矩
形銅母線為主矩形鋁母線為輔。其載流量數(shù)值一般可根據(jù)各種設計手冊查到。筆者根據(jù)多年
經驗，通過對各種手冊中母線載流量的統(tǒng)計，總結出立放時母線載流量（交流）的簡易計算
公式。
l 40℃時單層矩形銅母線的載流量Id（A）：Id =k（b+8.5）h
式中，b為母線厚度（mm）；h為母線寬度（mm）；k為系數(shù)（A/mm）。
l 40℃時雙層銅母線與單層母線載流量載流量的關系式：I2=（1.56～1.58）Id
式中, I2為雙層銅母線的載流量（A）；Id為為單層銅母線的載流量（A）。1.56～1.58為
系數(shù)，一般100×10母線選1.58；80×10，80×8選1.57,60×6選1.56。l 40℃時3層銅母線與單層銅母線的載流量的關系式為：I3=2Id
式中, I3為四層銅母線的載流量（A）。
l 40℃時4層銅母線與單層銅母線的載流量的關系式為(不推薦此類選擇,最好用異形
母排替代) ：I4=2.45Id
式中, I4為四層銅母線的載流量（A）。
說明：2層及以上銅排是指兩層母線間有等于母線厚度的空氣間隙。
l 母線在環(huán)境溫度為40℃時和環(huán)境溫度為25℃時的換算關系為： I40=0.85I25
式中, I40為40℃時母線的載流量（A）；I25為25℃時母線的載流量（A）。
l 相同規(guī)格的銅母線和鋁母線在相同環(huán)境溫度條件下載流量的換算關系為：
IAl=Icu/1.3
式中, ICu為銅母線的載流量；IAl為銅母線的載流量。
例如根據(jù)以上公式求TMY100×10母線載流量為：
單層：100×18.5＝1850A ［查手冊為1860A］；
雙層：1850×1.58＝2923(A ) ［查手冊為2942A］；
三層：1850×2＝3700A ［查手冊為3780A］。
以上所有計算均與手冊《高壓配電裝置規(guī)程》數(shù)據(jù)相當接近,可以根據(jù)以上公式進行母
線載流量的計算。
3．4 說明
（1）以上計算公式適用于120×12及以下規(guī)格的母線。
（2）對于異形母線的載流量建議采用經濟電流密度進行計算。
4、母線的熱效應和電動力效應
4.1母線的熱效應
4.1.1 母線的熱效應是指母線在規(guī)定的條件下能夠承載的因電流流過而產生的熱效應。在開
關設備和控制設備中指在規(guī)定的使用和性能條件下，在規(guī)定的時間內,母線承載的額定短時
耐受電流（IK）。
4.1.2根據(jù)額定短時耐受電流來確定母線最小截面
根據(jù) GB3906-1991《3.6-40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控制設備》[附錄 F]中公式來確定
母線的最小截面。
S=（I/a）(t/△θ)1/2
式中：
S—母線最小截面,mm2；
I--額定短時耐受電流，A；
a—材質系數(shù)，銅為13，鋁為8.5；
t--額定短路持續(xù)時間，s；
△θ—溫升（K）,對于裸導體一般取180K，對于4s持續(xù)時間取215K。
如對于31.5kA/4S系統(tǒng),選用銅母線最小截面積為：S=（31500/13）×（4/215）1/2=330 mm2
鋁母線最小截面積與銅母線最小截面積關系為：
SAl=1.62SCu
式中：
SAl為鋁母線的最小截面積；
SCu為銅母線的最小截面積。
如對于31.5kA/4S系統(tǒng),鋁母線最小截面積為：SAl=1.62×330 =540 mm2
根據(jù) DL404-1997《戶內交流高壓開關柜訂貨技術條件》中 7.4.3條規(guī)定，接地匯流排
以及與之連接的導體截面，應能通過銘牌額定短路開斷電流的 87%，可以計算出各種系統(tǒng)短路容量下（短路時間按4S）的接地母線最小截面積。
如對于31.5kA/4S系統(tǒng),接地銅母線最小截面積為： S=330×86.7% =287mm2
根據(jù)以上公式計算，對應各種額定短時耐受電流時，開關設備和控制設備中對應幾種
常用的額定短時耐受電流，母線最小截面及所用銅母線和鋁母線的最小規(guī)格見表：
母線kA/4s 25 31.5 40 63 80
80×6
設備中銅母線規(guī)格 50×6 60×6 80×10 100×10
60×8
接地銅母線規(guī)格 50×5 50×6 50×8 80×8 80×10
80×6 100×8
設備中鋁母線規(guī)格 80×8
60×8 80×10
設備中銅母線最小截面（mm2） 260 330 420 660 840
Goatking@126.com
根據(jù)網(wǎng)絡資料整理
目錄
1、前言............................................................................................................................................2
2、母線的類型.................................................................................................................................2
3、母線的載流量.............................................................................................................................2
4、母線的熱效應和電動力效應.....................................................................................................3
5、母線選擇....................................................................................................................................6
6、母線的絕緣.................................................................................................................................7
7、母線的支撐與固定.....................................................................................................................7
8、附表............................................................................................................................................91、前言
母線，也稱母排或載流排，是承載電流的一種導體。在開關設備和控制設備中主要用于
匯集、分配和傳送電能，連接一次設備。根據(jù)相關資料統(tǒng)計，短路事故絕大部分是直接或者
間接發(fā)生在母線部位，母線故障是電氣設備故障中最嚴重的故障之一。因此，對母線的正確
選用和應用顯得極為關鍵。
2、母線的類型
戶內開關設備和控制設備中，母線按截面分為矩形、圓形、D型、U型等，其中由于同
截面的矩形母線較圓形、D型、U型等母線電阻小、散熱面大、載流量高等原因，矩形母線
在40.5kV及以下電壓等級中應用最廣泛。圓形和D型母線由于集膚效應較好，防電暈效果
好,也有應用，但連接比較復雜。U 型母線一般用于電流較大、力效應要求高的設備中，如
發(fā)電機出口開關柜。其額定電流大，一般達到5000A以上，額定峰值耐受電流(IP)大，一般
為50kA以上。按材質分，可分為銅母線、鋁母線、鐵母線，其中銅母線由于載流量大，抗
腐蝕性能和力效應好，應用最廣泛。鋁質母線在電流小、非沿海和非石化系統(tǒng)也有應用。使
用鐵母線主要從經濟上考慮，主要應用于PT連接線。按自然狀態(tài)可分為硬母線和軟母線。
軟母線主要應用于連接不便可以吸收一些力效應的場所，如斷路器內部。
3、母線的載流量
3．1母線的載流量的定義：
母線的載流量是指母線在規(guī)定的條件下能夠承載的電流有效值。
說明：規(guī)定的條件中主要指標是溫度，對于戶內開關設備和控制設備來講是指環(huán)境溫度
上限為40℃，下限為-25℃，設計最大溫升為70K。
3．2母線布置與載流量之間的關系
母線立放時載流量比平放時要高一些，一般當母線平放且寬度小于60㎜時，其載流量
為立放時的0.95倍, 寬度大于60㎜時其載流量為立放時的0.92倍，這是由于立放時散熱性
能要比平放時要好的緣故。
3．3 載流量數(shù)值
根據(jù)母線的材質不同，在同一溫度下其載流量也不同。開關設備和控制設備中主要以矩
形銅母線為主矩形鋁母線為輔。其載流量數(shù)值一般可根據(jù)各種設計手冊查到。筆者根據(jù)多年
經驗，通過對各種手冊中母線載流量的統(tǒng)計，總結出立放時母線載流量（交流）的簡易計算
公式。
l 40℃時單層矩形銅母線的載流量Id（A）：Id =k（b+8.5）h
式中，b為母線厚度（mm）；h為母線寬度（mm）；k為系數(shù)（A/mm）。
l 40℃時雙層銅母線與單層母線載流量載流量的關系式：I2=（1.56～1.58）Id
式中, I2為雙層銅母線的載流量（A）；Id為為單層銅母線的載流量（A）。1.56～1.58為
系數(shù)，一般100×10母線選1.58；80×10，80×8選1.57,60×6選1.56。l 40℃時3層銅母線與單層銅母線的載流量的關系式為：I3=2Id
式中, I3為四層銅母線的載流量（A）。
l 40℃時4層銅母線與單層銅母線的載流量的關系式為(不推薦此類選擇,最好用異形
母排替代) ：I4=2.45Id
式中, I4為四層銅母線的載流量（A）。
說明：2層及以上銅排是指兩層母線間有等于母線厚度的空氣間隙。
l 母線在環(huán)境溫度為40℃時和環(huán)境溫度為25℃時的換算關系為： I40=0.85I25
式中, I40為40℃時母線的載流量（A）；I25為25℃時母線的載流量（A）。
l 相同規(guī)格的銅母線和鋁母線在相同環(huán)境溫度條件下載流量的換算關系為：
IAl=Icu/1.3
式中, ICu為銅母線的載流量；IAl為銅母線的載流量。
例如根據(jù)以上公式求TMY100×10母線載流量為：
單層：100×18.5＝1850A ［查手冊為1860A］；
雙層：1850×1.58＝2923(A ) ［查手冊為2942A］；
三層：1850×2＝3700A ［查手冊為3780A］。
以上所有計算均與手冊《高壓配電裝置規(guī)程》數(shù)據(jù)相當接近,可以根據(jù)以上公式進行母
線載流量的計算。
3．4 說明
（1）以上計算公式適用于120×12及以下規(guī)格的母線。
（2）對于異形母線的載流量建議采用經濟電流密度進行計算。
4、母線的熱效應和電動力效應
4.1母線的熱效應
4.1.1 母線的熱效應是指母線在規(guī)定的條件下能夠承載的因電流流過而產生的熱效應。在開
關設備和控制設備中指在規(guī)定的使用和性能條件下，在規(guī)定的時間內,母線承載的額定短時
耐受電流（IK）。
4.1.2根據(jù)額定短時耐受電流來確定母線最小截面
根據(jù) GB3906-1991《3.6-40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控制設備》[附錄 F]中公式來確定
母線的最小截面。
S=（I/a）(t/△θ)1/2
式中：
S—母線最小截面,mm2；
I--額定短時耐受電流，A；
a—材質系數(shù)，銅為13，鋁為8.5；
t--額定短路持續(xù)時間，s；
△θ—溫升（K）,對于裸導體一般取180K，對于4s持續(xù)時間取215K。
如對于31.5kA/4S系統(tǒng),選用銅母線最小截面積為：S=（31500/13）×（4/215）1/2=330 mm2
鋁母線最小截面積與銅母線最小截面積關系為：
SAl=1.62SCu
式中：
SAl為鋁母線的最小截面積；
SCu為銅母線的最小截面積。
如對于31.5kA/4S系統(tǒng),鋁母線最小截面積為：SAl=1.62×330 =540 mm2
根據(jù) DL404-1997《戶內交流高壓開關柜訂貨技術條件》中 7.4.3條規(guī)定，接地匯流排
以及與之連接的導體截面，應能通過銘牌額定短路開斷電流的 87%，可以計算出各種系統(tǒng)短路容量下（短路時間按4S）的接地母線最小截面積。
如對于31.5kA/4S系統(tǒng),接地銅母線最小截面積為： S=330×86.7% =287mm2
根據(jù)以上公式計算，對應各種額定短時耐受電流時，開關設備和控制設備中對應幾種
常用的額定短時耐受電流，母線最小截面及所用銅母線和鋁母線的最小規(guī)格見表：
母線kA/4s 25 31.5 40 63 80
80×6
設備中銅母線規(guī)格 50×6 60×6 80×10 100×10
60×8
接地銅母線規(guī)格 50×5 50×6 50×8 80×8 80×10
80×6 100×8
設備中鋁母線規(guī)格 80×8
60×8 80×10
設備中銅母線最小截面（mm2） 260 330 420 660 840
