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關于銅排,你最想知道的東西都在這里
來源:成都新泰城科技有限公司       發布日期:2019-04-15   瀏覽數:913    分享到:
 

1. 銅排的載流量

        關于銅排的載流量問題,其實很多人簡單的會問多大的銅排載流量多少,但是這個是不科學的。因為載流量必須建立在允許溫升的基礎之上。這個道理很簡單,假設我們允許銅排在75℃的環境下長期運行,那么如果環境平均溫度只有25℃,銅排的允許溫升就在75-25=50(℃),但是如果環境溫度高達40℃,那么銅排的允許溫升就只有75-40=35(℃),另外,在戶外敷設的銅排由于受到光照的作用,其允許溫升還要進行必要的修正。

        網上流傳著很多銅排的載流量表,這些表格大多來自于《電工手冊》當中,但是電工手冊畢竟不是國家標準,只是一本參考書。目前,在國家標準里,對于矩形裸銅排的載流量有明確規定的是《GB7251.1-2013低壓成套開關設備和控制設備第1部分總則》中的第94頁表N.1。并且對導體的功率損耗及修正做了嚴格的規定。如下表所示:


       從規范的表面來看,這個規范是針對低壓柜的,但是對于高壓柜來說,只要確保銅排之間的安全距離,載流量的選擇與低壓柜是相同的,因為銅排載流量的選擇與其發熱有關,而發熱的計算公式Q=I2t,其中的發熱量只跟電流有關,與電壓無關,因此考慮銅排載流量不需要考慮電壓等級。當然,這個是針對裸銅排來考慮的,如果在銅排外面包封絕緣熱縮套管的話會影響到散熱,此時可以酌情考慮一定的修正系數(比如0.9)去進行修正后,保證選取的銅排截面有一定的裕量。這個標準也是適用于戶內尤其是柜內的母線,對于戶外或實際環境溫度不同的情況,可以通過《DLT 5222-2005 導體和電器選擇設計技術規定》中的表格進行修正。


   最后,在確定了銅排的載流量后,還要驗算其最小截面是否滿足短路時的熱穩定要求,也就是說哪怕銅排所在回路的額定電流只有1A,但是短路電流很大,那么也得按照短路電流校驗過的截面去選擇銅排,簡單的說一個項目里選擇的銅排最小截面不能低于最小熱穩定截面,這也就不難解釋為什么設計院選的銅排總是感覺偏大的原因了,其實還是為了整個系統的安全性著想。銅排的最小截面可以按照《DLT 5222-2005 導體和電器選擇設計技術規定》中的公式(7.1.8)進行計算。記不住公式也沒事,我們公眾號中的“電器百寶箱”提供了熱穩定最小截面校驗的工具,只需要填入相應的參數就可以完成計算了。


 需要提醒大家注意的是,額定電流如果大于5000A,就不要考慮采用銅排了,這個已經超出了矩形銅排的能力,需要選擇管母線或槽型銅排,如下圖所示:


上圖為絕緣管母線


上圖為槽型導體


2. 低壓柜中零排和接地排的選擇

        接地排的學名叫做“保護導體”,其截面的選擇依據根據的是《GB 50054-2011 低壓配電設計規范》中的相關表格(如下圖):

      至于保護導體為何規格選擇如此之高,其實保護導體的選擇一方面是通流量,另一方面則是更多地考慮了機械強度,畢竟一旦保護導體斷裂會直接影響設備乃至人員的安全。

        對于零線的選擇,在《GB50217-2007電力工程電纜設計規范》中的規定是:


這個是針對電纜的規范,但是銅排和電纜同屬于導體,可以套用。簡單的說對于零線的選擇,最重要的兩個因素:

第一是不平衡度,按照不平衡度選擇,如果你能確定這條回路都是三相平衡的負載(比如三相電動機),那么從節約成本的角度考慮中性線的排可以降低截面,但是不能低于50%相線排的截面,如果不能保證三相平衡,中性線的截面保持與相線相同即可。

第二種情況比較復雜,就是諧波,尤其是奇次諧波,這些諧波會在零線排上疊加出不平衡電流,這個電流嚴重時可能超過相線的電流,因此在考慮諧波的情況下甚至會出現極端情況就是零線排的電流會高于相線排,這種情況下通常要在系統里加裝APF裝置進行諧波治理。但是通常來說,有諧波的場合盡量將零線排與相線排的截面選取一致。


3. 銅排的彎曲方式

        根據銅排的加工工藝,銅排的折彎分為平彎(最常用)、立彎和扭彎三類,其彎曲程度根據銅排的厚度,寬度有著嚴格的限制,具體如下:(此部分內容選自《GB 50149-2010 電氣裝置安裝工程 母線裝置施工及驗收規范》)


值得注意的是,冷彎的銅排由于彎頭處的應力發生改變,內部銅分子晶格被破壞,因此載流量會降低,這也就是通常折彎處的溫升比較高的原因,折彎半徑越小,其發熱就越明顯。


4. 銅排的搭接與開孔

銅排的開孔通常只允許開圓孔,但是部分成套廠由于裝配工藝的不達標采用了長圓孔進行配合,這樣雖然降低了裝配難度,卻是不符合規范的,但是銅排和絕緣子連接的時候是允許使用長圓孔的,但是長圓孔的長度方向應當與母線的長度方向保持平行。

銅排的搭接與開孔應當符合《GB 50149-2010 電氣裝置安裝工程 母線裝置施工及驗收規范》中的表3.2.2:

   同時,對于銅排螺栓的連接力矩,《GB 50149-2010 電氣裝置安裝工程 母線裝置施工及驗收規范》中的表3.3.3也是有著嚴格的規定,對于母線的驗收可以采用力矩扳手的方式進行:

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