1母線槽運(yùn)用概述

在低壓成套開關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)中，開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，從前期的PGL、GCL、GCK到現(xiàn)在的GCS、MNS.sIVAcON、OKAY等類型的低壓成套開關(guān)設(shè)備，開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)和防護(hù)等級(jí)不斷的行進(jìn),現(xiàn)已能夠到達(dá)國(guó)家規(guī)范要求的分隔方法4和防護(hù)等級(jí)IP54或更高，而主母線槽（水平母線槽)的載流才能卻行進(jìn)不多，一方面是因?yàn)槟妇€槽的布局受到開關(guān)柜空間的束縛，另一方面是因?yàn)榇箅娏飨履妇€槽聯(lián)接困難的問(wèn)題沒有處理。

現(xiàn)在,低壓成套開關(guān)設(shè)備母線槽系統(tǒng)的聯(lián)接主要是運(yùn)用螺栓聯(lián)接。螺栓聯(lián)接在小電流、母線槽數(shù)量不多的狀況下具有緊湊、可靠、便利等特色;而跟著用電設(shè)備的添加，開關(guān)柜的容量越來(lái)越大，用螺栓聯(lián)接的缺點(diǎn)也日益顯露出來(lái):因?yàn)樾枰谀妇€槽上鉆螺栓孔，形成母線槽截面不同，必然引起母線槽電流流線的畸變，如圖1所示。所以要求螺栓用孔盡可能的小以盡量減小對(duì)電流的影響，但是在配電房里進(jìn)行拼柜的過(guò)程中不可避免的存在累積公役，開關(guān)柜的數(shù)量越多累積公役越大，往往形成配電母線槽和主母線槽的螺栓孔發(fā)生錯(cuò)位。為了處理螺栓孔錯(cuò)位問(wèn)題，大都狀況下是選用沖橢圓形孔或沖大孔。這就存在矛盾:螺栓孔開大了，嚴(yán)重影響母排載流量，螺栓孔開小了，設(shè)備不便利。研討新的聯(lián)接方法成了開關(guān)柜制造商的注重的焦點(diǎn)，無(wú)孔聯(lián)接這種新技術(shù)逐漸成為規(guī)劃人員研討的政策，并且取得必定的成功?，F(xiàn)在已有多家廠家研討出方法各異的的無(wú)孔聯(lián)接技術(shù)。筆者也于2001年初步對(duì)無(wú)孔聯(lián)接技術(shù)進(jìn)行研討,并規(guī)劃出另一種與眾不同的無(wú)孔聯(lián)接方法，通過(guò)產(chǎn)品試制和實(shí)驗(yàn)，證明這種聯(lián)接方法是卓有成效的。

2無(wú)孔聯(lián)接的運(yùn)用

現(xiàn)在運(yùn)用在低壓成套設(shè)備里的無(wú)孔聯(lián)接方法，大都是選用異型母線槽作為配電母線槽。功用單元的電纜或銅排不是用螺栓直接與異型母線槽聯(lián)接，而是靠特制的夾具固定在異型母線槽上，以滿足不同位置的聯(lián)接要求，便利設(shè)備，行進(jìn)功率。

所選用的無(wú)孔聯(lián)接方法是在水平母線槽不沖螺栓孔的狀況下，通過(guò)特制的銅塊將配電母線槽與水平母線槽聯(lián)接起來(lái)，用壓塊和螺栓緊固。圖2是這種聯(lián)接方法的示意圖。

要知道在母線槽聯(lián)接處的電阻，除了母線槽自身存在的電阻外，還存在一個(gè)接觸電阻。這是因?yàn)?不管母線槽表面處理得怎樣光滑平坦，在微觀環(huán)境下，母線槽表面也是凹凸不平的,如圖3所示，兩片母線槽之間的搭接實(shí)踐上只要母線槽表面上許多小尖峰之間的接觸，電流流過(guò)搭接面的實(shí)踐面積減少了，電流線發(fā)生嚴(yán)峻的縮短現(xiàn)象，發(fā)生縮短電阻R，取其中一點(diǎn)剖析其結(jié)構(gòu)如圖4所示。另一方面，母線槽從加工結(jié)束到裝在開關(guān)柜里有必定的時(shí)間差，很簡(jiǎn)單因?yàn)楸┞对诳諝饫锒鴺?gòu)成一層薄膜（如氧化膜等)，使電阻增大，稱為膜電阻R,。所以接觸電阻實(shí)踐上是由這兩部分組成，即

公式（1）只是闡明接觸電阻的主要組成部分，實(shí)踐上接觸電阻還受接觸部分的結(jié)構(gòu)方法、資料、表面加工狀況和通電電流大小等許多因素的影響，要準(zhǔn)確地核算接觸電阻是很困難的。在實(shí)踐工作中常用表示必定條件下接觸電阻與壓力的函數(shù)聯(lián)系的經(jīng)歷公式:叫

由公式（2）可知，影響母線槽搭接面接觸電阻的主要因素有表面的條件K、m和所施加的壓力F。當(dāng)母線槽表面處理和接觸面積確認(rèn)了，則Kj、m也確認(rèn)了，于是接觸電阻Rj與壓力F成為反比聯(lián)系，壓力F越大，接觸電阻Rj越小。圖5是壓力對(duì)兩片銅導(dǎo)體聯(lián)接處接觸電阻的影響曲線圖。

3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

筆者依據(jù)多年來(lái)對(duì)低壓成套開關(guān)設(shè)備的開發(fā)規(guī)劃、工程規(guī)劃等經(jīng)歷，運(yùn)用上面接觸電阻與壓力成反比這個(gè)理論依據(jù)，規(guī)劃了如圖2所示的無(wú)孔聯(lián)接結(jié)構(gòu)，在確保有滿足接觸面積的狀況下，通過(guò)前進(jìn)壓力的方法來(lái)減小接觸電阻，并先后兩次通過(guò)做樣柜進(jìn)行通電驗(yàn)證。

第一次驗(yàn)證

低壓成套開關(guān)設(shè)備類型:MNSG;樣柜結(jié)構(gòu):進(jìn)線柜底子骨架800×x800，饋電柜底子骨架600x800，選用C型槽板拼裝而成;水平母線槽:選用2×120x10;安裝方位:頂部;外殼防護(hù)等級(jí)IP40;電流強(qiáng)度3200A;電源和開關(guān)柜母線槽之間的聯(lián)接導(dǎo)線:2x120x10mm2x3m。PC柜、MCC柜的配電母線槽與主母線槽（水平母線槽）的聯(lián)接選用無(wú)孔聯(lián)接方法(圖2所示);實(shí)驗(yàn)方法和規(guī)范嚴(yán)厲按照國(guó)家規(guī)范GB7251.1-1997的有關(guān)條款。對(duì)母線槽系統(tǒng)的要害處和搭接面進(jìn)行丈量，測(cè)得部分溫升記載如表1。

表1閃現(xiàn)，母線槽系統(tǒng)的溫升契合國(guó)家規(guī)范GB

7251.1-1997的要求，也就是說(shuō)規(guī)劃的無(wú)孔聯(lián)接計(jì)劃是卓有成效的。當(dāng)然，要嚴(yán)厲證明這種無(wú)孔聯(lián)接技術(shù)的可行性，靠-一-次實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的，必須通過(guò)多次不同電流強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，所以筆者結(jié)合公司低壓成套開關(guān)設(shè)備MNSG懇求國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證(CCC)的需要，進(jìn)行了第2次驗(yàn)證。

第2次驗(yàn)證

低壓成套開關(guān)設(shè)備型號(hào):MNSG;樣柜結(jié)構(gòu):進(jìn)線柜底子骨架1000x1000，饋電柜底子骨架600x1000，選用C型槽板拼裝而成;水平母線槽:選用4x125x10;安裝方位:頂部;外殼防護(hù)等級(jí)IP40;電流等級(jí):5000A;電源和開關(guān)柜母線槽之間的聯(lián)接導(dǎo)線:6x120x10mm'x3m;PC柜、MCC柜的配電母線槽與主母線槽(水平母線槽)的聯(lián)接選用無(wú)孔聯(lián)接方法(圖2所示)。

表2是溫升實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)檢人員按照國(guó)家規(guī)范GB7251.1-1997的有關(guān)條款對(duì)該樣柜進(jìn)行溫升實(shí)驗(yàn)，對(duì)整個(gè)母線槽系統(tǒng)的關(guān)鍵處和搭接面進(jìn)行丈量（測(cè)得部分溫升記載)

通過(guò)公司的質(zhì)檢人員對(duì)樣柜進(jìn)行溫升實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)為此套樣柜的母線槽系統(tǒng)完全契合國(guó)家規(guī)范GB7251.1-1997的要求，所以將該低壓成套開關(guān)設(shè)備（類型MNSG，短時(shí)耐受電流80kA，水平母線槽電流500OA）于2004年4月送至湖南電器研究所電器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證(CCC）查驗(yàn)，效果順暢通過(guò)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，并取得了國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證(CCC）查驗(yàn)陳述。

4總結(jié)

這種母線槽無(wú)孔聯(lián)接方法，實(shí)現(xiàn)了主母線槽不沖螺栓孔而配電母線槽能夠在水平母線槽任意方位聯(lián)接的意圖，解決了水平母線槽跟配電母線槽聯(lián)接難的間題。從實(shí)驗(yàn)效果閃現(xiàn)，這種母線槽無(wú)孔聯(lián)接方法，只要確保有滿足的接觸面積和接觸壓力，完全能替代螺栓聯(lián)接滿足低壓成套開關(guān)設(shè)備對(duì)母線槽系統(tǒng)的要求，完全能夠應(yīng)用于出產(chǎn)中。一些重點(diǎn)工程如廣州國(guó)際會(huì)展中心低壓配電柜、京珠高速等工程都部分選用了這種聯(lián)接方法，運(yùn)轉(zhuǎn)至今用戶反映良好。當(dāng)然，受目前加工技術(shù)和工藝水平的約束，無(wú)孔聯(lián)接技術(shù)大規(guī)模用于出產(chǎn)還存在必定的難度，如加工成本高級(jí)。但隨著技術(shù)的發(fā)展，工藝的進(jìn)步，無(wú)孔聯(lián)接技術(shù)大規(guī)模用于低壓成套開關(guān)設(shè)備的出產(chǎn)是可行的,特別是在空間小、電流容量大的狀況。