母线槽和电缆的性能比较
一、规范及标准
母线槽制造、试验和验收除了应满足本技术规格书的要求外，还应符合但不限于如下标准：
（1）《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验或部分型式试验成套设备》GB7251.1
（2）《低压成套开关设备和控制设备第二部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求》GB7251.2
（3）《密集绝缘干线系统（密集绝缘母线）》JB/T9662–1999
（4）国际电工委员会标准IEC-439（等同与GB7251）
（5）国际工程机械协会NEMABU1.1《母线槽安装、维护标准》
（6）ISO9002、ISO9000或ISO14000质量体系的标准
（7）JB/T10327-2011《耐火母线干线系统（耐火母线槽）》；
（8）GA/T537-2005《母线干线系统(母线槽)阻燃、防火、耐火性能的试验方法》
二、工作环境条件（1）环境温度：-5°C至 50°C；
（2）相对湿度：日平均值不超过95%，月平均值不超过90 %（25°C），相对湿度应符合GB7251.1-1997及GB7251.2-1997标准；
（3）海拔高度：小于1000米；
（4）额定工作电压：交流600V及以下；
（5）额定频率：50Hz；
（6）额定电流：630A～5000A。
三、技术要求全封闭式配电母线槽应设计合理，品质及性能必须优质、稳定和可靠。具有阻抗低、散热好、电压降低、阻燃、防火阻隔、防溅水、耐机械冲击、防爆的性能，并应有国内或国外成功运行的实例证明。
(1)母线槽主要材质的要求
①导体为高导电率的铜板，铜的纯度必须>99.9%，铜板表面要求全长镀银或镀锡。
②绝缘材料应达到B级及以上的绝缘等级，能耐受130°及以上高温，保证在高温场合的长绝缘寿命与可靠性。
③装甲型母线槽的防护等级为IP54及以上。
④应采用100%容量的PE排；
⑤外壳侧面应采用优质镀锌无缝钢板或优质铝合金，加强抗外力冲击能力，并具有低的磁滞涡流损耗特性。
⑥母线槽外壳应完全密封以免机械损伤和灰尘进入。
⑦外壳需经过良好的防腐蚀处理。
⑧电磁兼容性应符合EN50081的要求。
（2）母线槽结构的要求
①母线槽采用密集型“三明治结构”。
②除插接口处，其它部分母线排之间没有缝隙。
③母线槽内的连续空间应采用隔板封闭，防止火灾发生时浓烟及气体通过母线槽散播。母线槽穿墙和地板时，不会形成“烟囱效应”的燃烧途径。母线槽绝缘材料应通过阻燃测试。
④母线槽的连接性能应可靠，保证具有尽量小的接触电阻；母线槽的连接操作应当满足快速连接的要求，应使用单螺栓进行连接，并且应有力矩控制措施。
⑤全封闭式母线槽应具有优良的封闭性能，能够耐受较恶劣的环境污染。在产品寿命期内，母线槽内部应当保持清洁，无灰尘等积聚物，母线槽外部严禁使用遮雨棚等类似雨伞的附件来增加母线槽的防护等级。
⑥连接头：母线连接头应采用现有国内外先进技术，确保导体可靠连接，安装准确、快速、方便。母线连接头应具有独立和可拆卸特性，且规格相同的连接头可以互换，便于安装及维护。连接头应考虑运行状态下母线槽热胀冷缩对设备的影响，且接头的设计不会降低母线的性能。连接头要求采用力矩控制螺栓，无需特殊力矩扳手或人工掌握力矩大小。
(3)产品的性能要求
①整体接地系统，杜绝可能情况下人身伤害事故发生的可能。
②母线槽满足TN－S供电要求，5组铜排（相线3组，N线和PE线各1组）。母线槽应选择具有100%额定容量的PE铜排作为接地导体，为接地故障提供可靠的接地路径，保证足够的安全性。当发生高容量的接地故障时，可有效接地以保护整个系统。
③高导电效率，电阻消耗小，阻抗及电压降不得超过技术参数表所列数值。
④高性能的短路防护，整个系统应能承受15～75kA持续时间1秒的短路电流。
⑤动稳定性和耐压：母线槽的过短路电流能力应满足设计要求；所有母线部件，如直线段、弯头、法兰等都应满足3500V耐压要求。
⑥温升：母线槽内各点的温升应当均匀，任何导电体包括连接头的温升应当不超过70°C。
(4)环境保护要求
主要绝缘材料在火灾时不能放出有毒气体。
(5)主要技术参数见表1
表1 低压母线槽主要技术参数
|
序号 |
内容 |
单位 |
规格及参数 |
备注 |
|
1 |
载流量 |
A |
630～5000 | |
|
2 |
额定绝缘电压 |
V |
1000 | |
|
3 |
绝缘电阻 |
MW |
20 |
线对线 |
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4 |
绝缘测试电压 |
V |
3500 |
所有出厂产品作3500V耐压测试 |
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5 |
50Hz汇流排80°C时的电阻 |
mW/m |
≤0.01～0.1 | |
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6 |
50Hz汇流排80°C的电抗 |
mW/m |
≤0.1～0.17 | |
|
7 |
COSF=0.9时的电压降 |
V/m |
≤0.1～0.17 | |
|
8 |
短路额定电流t=1s |
KA |
≥15～75 | |
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9 |
额定负荷状态下汇流排温升 |
℃ |
≤55 |
- |
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10 |
额定负荷状态下外壳温升 |
℃ |
≤50 |
- |
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11 |
汇流排与变压器的连接方式 |
- |
铜排连接或电缆软连接 |
- |
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12 |
汇流排与开关柜的连接方式 |
- |
盘接头，必要时采用转接箱连接 |
- |
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13 |
主要绝缘材料 |
- |
B级以上绝缘等级，耐受130°及以上高温 |
(6)母线槽与变压器及开关柜的接口
母线槽与开关柜（低压柜的馈线柜、MCC柜的进线柜）接口由母线槽厂家负责解决，厂家应根据低压柜的接口要求及现场情况，设置盘接头或转接箱。
(7)使用寿命
母线槽应为30年免维护。
(8)安装要求
①为避免母线槽晃动，母线接头处两端、拐弯处必须增加固定支架。
②母线槽穿越墙体和楼板时，应采用套管保护，并做好防火隔离措施。
③母线的连接不应在穿过楼板或墙壁处进行，母线的插接分支点也应设置在安全和安装维修方便的地方。
④安装支架为热浸镀锌（镀锌厚度≥12μm）型材，用不低于50×50×5mm角钢或不低于10号槽钢制做。每节母线槽安装支架不低于两个，每个支架之间距离不大于1.5米。支架与母线槽端头之间距离不大于500mm。
⑤支架应用截面积不低于25平方毫米的铜编织带与母线槽进行可靠等电位连接，并选用热浸镀锌扁钢作接地干线，通长敷设。同时，母线槽跨接地线应符合国家相关规范的要求，整个接地干线接地点不少于2处。
⑥母线槽正上方外壳，生产厂家每米应水平喷涂“禁止踩踏”的警告信息，红色宋体字，字体大小与外壳宽度相符合。
⑦母线槽接头预留安装温度检测装置的条件，当接头需要加装温度检测装置时，工程总包方及母线槽厂家需配合检测系统的安装及调试。
⑧厂家必须根据最终施工图进行现场测量、安装及调试，并通过监理组织的专项验收。
四、试验要求（1）型式试验
产品应提供国家权威机构出具有效的型式试验报告，产品通过的型式试验项目如下：
机械负载试验
温升试验
短路强度试验
保护电路连续性试验
额定峰值耐受电流试验
额定短时耐受电流试验
防护等级耐受试验
介电强度试验
绝缘强度试验或冲击电压耐受试验
验证电阻、电抗
验证电气间隙和爬电距离
（2）出厂试验
产品出厂应经过100%的高压绝缘试验（DC 3500V）及国家有关标准规定的试验并提供完整的出厂试验报告，业主可到现场考察及监督产品的生产流程及检验过程。
（3）特殊说明
1）母线槽外壳颜色由设计联络阶段确定。
2）中标单位应提供所选用母线槽的全部规格清单交甲方。
3）母线槽、接头、弯头、伸缩节及其它附件、安装支架应送样品交甲方审核通过，满足甲方要求的样品交甲方封样留存。
- 1.采用空气式还是密集式
- 低压母线槽分空气式与密集式，空气式基本淘汰了，它的缺点非常明显，主要缺点是：体积大且散热不良，因强度问题，外壳不能够采用防锈而且美观的铝合金。可能有人误认为，空气式比密集式散热更好，理由是空气流通有利散热，事实情况并非如此。散热三要素是：对流，辐射及传导，空气式母线槽之所以散热不良，是因为两端是封闭的，每节之间又有绝缘支架隔开的，因此空气在母线槽内部不能够流通，空气不是良好的热传导介质，从而造成对流与传导散热不良。空气式母线槽由于体积大，额定电流一般不超过 1000A。空气式母线槽由于相间距离大，在靠近母线槽钢板外壳处，涡流严重，尤其是大容量母线槽，涡流损耗更严重。
- 密集式母线槽由于多根导电排紧密压在一起，且与外壳接触，造成传导散热能力强。同容量的母线槽，密集式的比空气式的小很多，因此密集式母线槽可以生产大容量的，额定电流 6300A的也可以生产。由于各相导电排紧密压在一起，电流在周围产生的磁场矢量和基本为零，因此在周围钢板外壳中产生的涡流损耗很小。
- 有人认为密集式母线槽的绝缘强度没有空气式好，空气式导电排包有绝缘套管，而且固定在绝缘支座上，可谓双绝缘，不过总体绝缘强度也不超过密集式母线槽，由于导电排穿绝缘套管，反而更不利于散热。密集式母线槽采用高绝缘强度带缠绕或绝缘管导入，绝缘强度不低于电缆，电缆的芯线也是紧密在一起的，既然不担心电缆的绝缘问题，那也不要担心密集式母线槽的绝缘问题了。空气式散热能力非常差，载流能力不断，已经淘汰。
- 2.五孔式插接母线槽不符合国家规范要求
- 五线式母线槽有三只相导体，一个 N导体，一根 PE导体。对于五线式母线槽，用户往往要求母线槽带有五个插接孔，插接箱带有五个插接头。五孔式母线槽不符合国家规范要求，对于配电线路，国家规范GB50054-2011《低压配电设计规范》规定，PEN导体不能够接入开关的极或插头插座，当然 PE导体也包含在内，母线槽的 PE分支线应直接通过黄铜螺栓（紫铜强度不够）引出壳体外。有人会有疑问，家用电器接入电源，不是都经过带有接地的插头与插座吗，这是两个不同的概念，通过插头插座接入电源，这是对末端移动式或手握式电气设备而言，但对于供配电线路，这是不允许的。母线槽通过插接箱引出的是供电线路，而不是直接向移动或手握式电气设备供电。
- 3.铝合金母线槽可以作为回路的 PE干线
- 五线式母线槽，如果外壳是铝合金的，外壳可以用来作为 PE干线，它的导电能力能够达到相导体的 78%以上，也就是超过相导体导电能力的一半。属外壳不应当作为 PEN干线，因为 PEN干线是载流导体，母线槽的金属外壳常通过金属安装支架直接与其它金属管道相连，造成N线电流的分流，引起电磁干扰、电气腐蚀或接触不良处电气火花，引起火灾。
- 4.母线槽选择注意事项：
- 1)铝外壳可以作为PE干线
- 2)五线式不能够采用五插头插座
- 3)四线式，如果是N线可以用插头引出，PEN不可能通过插头插座引出，而且外壳要一点接地。金属外壳也可以作为 PEN，有不平衡电流通过外壳，但母线槽应符合 GB/7251.6的要求外，金属外护物不能够作 PEN。母线槽绝缘已经没有意义了。
- 4)建议采用铜包铝母线槽。
- 5)空气式的大电流不适合。
- 6)PEN不应用插头插座引出不合要求，
- 7)照明母线槽没有用处。
- 8)瓦楞式强度大，可以用于大跨度的地方，但受到外力后，绝缘容易损坏。
- 9)五线式母线槽PE排可以在变压器接线柱外搭接。
- 10)开关柜高1.8米，母线槽距离地面多少，插接箱不要安装保护开关？
- 开关柜内保护开关离地 1.5米,1.5 3=4.5米,不必要插接箱内有保护开关。当然,如果超过 4.5米,分支回路有总开关可以保护短路，而且不影响1-2级负荷，可以不是3米的限制。
INTRODUCTION 我是谁
低压母线槽
我一般多应用于变压器低压侧和低压配电柜之间的连接，以及由配电中心开始至负载呈树干式布线方式的供电系统。母线槽相比于电缆，一般用于大电流系统，系统电流等级范围通常为100-5000A。
低压电力电缆
我配置灵活，选配合适的线径和数量构成配电线路主干和分支，敷设在竖井、桥架中，或采用穿管敷设、直埋等，两端多用线鼻子与低压配电柜和配电箱相连。工业与民用建筑的电气配电中，大多采用塑料绝缘电缆，其中就包括交联聚乙烯绝缘电力电缆。
Round 1
低压母线槽
我母线槽载流量大，还耐高温，130℃不在话下，我要是升级一下绝缘，180℃我也不怕。反观友商，单根电缆载流量一般在800A以下，要承载大电流负荷，只能用数量来凑，而且怕热，90摄氏度恐怕都顶不住。
低压电力电缆
友商虽然载流量大，但友商一般线路短呀，送电送不远。友商又硬，有个震动或是冲击，怕都要散架。友商也只能直来直去，太占地方，而我够软，不挑地方，拐几个弯那都是基本技能，就算地震了，只要大张家楼不倒，我保证大张看片不断电。友商说耐高温，请问友商敢去室外，敢淋个雨、堆个雪吗？这些对我来说就是常规操作！
Round 2
低压母线槽
呵呵。友商确实可以克服安装空间有限、室外恶劣环境等问题，但我想说，性能上的优越，有时是碾压的。我承认，友商在小电流条件下，用一根电缆如果可以满足供电需求，那友商在体积和重量上确实优势明显。但要注意，随着供电负荷的增大，友商需要使用的电缆数量也将成倍增加，不仅不具备体积和重量上的优势，而且会导致线路繁冗复杂。比如，就会造成下面图片显示的这种情况。
低压母线槽
而我，总是一如既往地干净、整洁、清晰……
低压电力电缆
醒醒！友商醒醒！
低压母线槽
除此之外，我是采用树干式配电，线路损耗小，电压损失小。在结构上可预留插接口，设备更换位置时，只需相应更改插接箱的位置即可，若负载容量增加，可更换大容量的断路器等保护装置。而友商只能从配电柜和负载之间新增加一条电缆或现场制作分支接头，成本高，操作过程繁琐，质量难以保障，并且容易人为造成事故。
低压电力电缆
友商总是光说不练，这些都是安装完之后的效果，安装难度不考虑？当垂直安装母线槽时，为了使每个支架受力均匀，不至于某个支架受力过大而损坏，必须采用弹簧支架，安装弹簧支架步骤繁琐，安装时还必须仔细调试弹簧受力大小。在与配电箱和变压器连接时通常需要现场制作转接铜排，与变压器连接时还必须采用软连接。制作转接铜排时不仅需要测量尺寸定尺制作，而且必须考虑相序，需要换相时将更加麻烦。
低压电力电缆
俗话说得好，越是复杂的东西越是不可靠。母线槽系统由若干段组成，其中还有若干弯头。由于各段母线槽之间属于硬连接，必须横平竖直，否则各段母线槽之间可能连接不到位。接头安装的可靠性受人为因素影响较大，连接点越多，故障隐患点越多，后期维护工作量也将越大。
低压母线槽
但我们
低压电力电缆
你等等，我还没说完呢！
我们安装方便简单多了。沿设计路线放好电缆，压接好端子，在两端进行连接即可。我们中间一般没有连接点，而且放电缆时不用做到绝对的横平竖直，垂直安装时也不用采用复杂的弹簧支架。另外，在需要设置分支的地方，电缆分支也非常方便，特别是采用穿刺线夹或T接。要注意，越是简单的东西往往越可靠。
Round 3
低压母线槽
大张，我们有福利！
如果你选了我们，我们承诺每年上门进行一次维护，这些都算做我们的赠送服务，包括：
1）红外线测温仪检查母线槽两边及接头部位的温升。
2）测母线槽系统绝缘电阻。
3）检查吊架支撑是否牢固，接头螺栓连接是否可靠。
4）检查母线槽系统零部件有无缺损、锈蚀现象，做必要的替换。
5）母线槽周围是否存在对系统温升构成影响的热源。
6）对母线槽系统表面除尘。
低压电力电缆
咳咳，我们只需要检查两端连接是否正确，检测绝缘电阻是否正常。这就足够了。听起来，我们好像省去了友商很多麻烦。
低压电力电缆
对了，忘了件也不那么重要的事情。
载流量相同时，我们一般比友商便宜30%~40%吧。
老王总结
母线槽在短距离大负荷（超过2000A）配电场所有一定优势，此时电缆数量多，母线槽更加节约空间，从变压器的低压侧到低压进线柜一般也采用母线槽。
对于中小负荷配电（小于2000A），母线槽在安装维护及工程设计中存在一些缺点和局限性，主要表现在:不易拐弯太多；高海拔地区必须降容使用；负荷较小时占用空间比电缆大，太重而不易安装；分支成本高而且占用空间大；气密与防水性差，不能直接用于户外；耐腐蚀性差；安装繁琐，要求高；供电干线接头和弯头多，隐患点多；抗震性抗位移性差；维护点多，维护工作量大；价格昂贵等。
听完两个厂家的PK和老王的总结，大张转过身来，默默盖上了自己图纸，和老王两人对上了眼神，心领神会。
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