母線截面的選擇

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　在成套企業(yè)中，合理選擇母線截面直接關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行和生產(chǎn)制造成本，為此必須引起足夠的重視，本人根據(jù)GB3906-91中附錄F—“根據(jù)短時(shí)持續(xù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算裸導(dǎo)體截面的方法”所推薦的計(jì)算公式——

　　式中：S——導(dǎo)體截面（mm2）

　　I——電流有效值（A）（額定短時(shí)耐受電流）

　　a——材料系數(shù)

　　銅——13

　　鋁——8.5

　　t——額定短路持續(xù)時(shí)間（秒）

　　△θ——溫升（K）,對裸導(dǎo)體取180K（持續(xù)時(shí)小于2秒）對于4秒持續(xù)時(shí)間的取215k

　　初步對常規(guī)所接觸到的實(shí)例，進(jìn)行了計(jì)算并匯總。詳見下表1.

　　一、按照國標(biāo)推薦計(jì)算公式，TMY母線最小截面見下表1：

　　注：本表中母線的安全載流量是單片母線立放時(shí)的據(jù)，母線長期允許工作溫度為70℃，環(huán)境溫度為40℃。

　　二、對于以上TMY母線最小截面選擇結(jié)果的應(yīng)用說明——

　　1.上表中穩(wěn)態(tài)短路電流有效值如何確定？

　　在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要當(dāng)?shù)仉娏Σ块T提供短路容量及短路阻抗，再計(jì)入供電線路阻抗，才可計(jì)算出短路電流，并以此來選擇元器件的參數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，成套生產(chǎn)企業(yè)一般無法得到以上參數(shù)。為此，可根據(jù)上一級變壓器的額定容量SN,短路阻抗UK，額定電壓UN,額定電流IN等數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。目前，城市區(qū)域變壓器的主變大多數(shù)為110KV/10KV，容量在16~40MVA,如果忽略系統(tǒng)阻抗，近似認(rèn)為110KV則為無限容量系統(tǒng)，則三相短路穩(wěn)態(tài)電流有效值IK可按下式估算——

　　式中：I2N——主變次級額定電流

　　UK%——主變短路阻抗電壓

　　以上計(jì)算UK取10%.

　　2.主母線短視耐受電流選擇4S，主變量考慮到保證主母線供電的可靠性，當(dāng)分支母線側(cè)短路故障時(shí)，應(yīng)使分支母線斷路器首先跳閘。而分支母線短時(shí)耐受電流選擇為2S，已大于分支母線實(shí)踐故障切除時(shí)間（電流互感器規(guī)定為1秒中能承受的熱電流）。

　　3.設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(shí)，如負(fù)載電流大于表1所列各種母線允許的安全載流量，必須重新選擇母線截面。

　　4.按表1選擇結(jié)果是否能滿足額定峰值耐受電流（動(dòng)穩(wěn)定電流）的考核？什么叫動(dòng)穩(wěn)定電流？是指設(shè)備在規(guī)定使用條件下，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，當(dāng)短路后半個(gè)周期時(shí)的全部短路電流的瞬時(shí)值，也是短路電流的最大瞬時(shí)值，該值等于2.5倍額定短時(shí)耐受電流，也稱短路沖擊電流。根據(jù)“工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊（第三版）”中的推薦，銅母線允許短路沖擊電流，詳細(xì)在表5-23中列出，現(xiàn)將該表轉(zhuǎn)錄于下，供應(yīng)用參數(shù)！

　　附表：銅母線允許的短路沖擊電流值 5-23