母線槽和電纜的性能比較

一、規範及标準

母線槽制造、試驗和驗收除了應滿足本技術規格書的要求外，還應符合但不限于如下标準：

（1）《低壓成套開關設備和控制設備第一部分：型式試驗或部分型式試驗成套設備》GB7251.1

（2）《低壓成套開關設備和控制設備第二部分：對母線幹線系統（母線槽）的特殊要求》GB7251.2

（3）《密集絕緣幹線系統（密集絕緣母線）》JB/T9662–1999

（4）國際電工委員會标準IEC-439（等同與GB7251）

（5）國際工程機械協會NEMABU1.1《母線槽安裝、維護标準》

（6）ISO9002、ISO9000或ISO14000質量體系的标準

（7）JB/T10327-2011《耐火母線幹線系統（耐火母線槽）》；

（8）GA/T537-2005《母線幹線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》

（1）環境溫度：-5°C至 50°C；

（2）相對濕度：日平均值不超過95%，月平均值不超過90 %（25°C），相對濕度應符合GB7251.1-1997及GB7251.2-1997标準；

（3）海拔高度：小于1000米；

（4）額定工作電壓：交流600V及以下；

（5）額定頻率：50Hz；

（6）額定電流：630A～5000A。

全封閉式配電母線槽應設計合理，品質及性能必須優質、穩定和可靠。具有阻抗低、散熱好、電壓降低、阻燃、防火阻隔、防濺水、耐機械沖擊、防爆的性能，并應有國内或國外成功運行的實例證明。

(1)母線槽主要材質的要求

①導體為高導電率的銅闆，銅的純度必須>99.9%，銅闆表面要求全長鍍銀或鍍錫。

②絕緣材料應達到B級及以上的絕緣等級，能耐受130°及以上高溫，保證在高溫場合的長絕緣壽命與可靠性。

③裝甲型母線槽的防護等級為IP54及以上。

④應采用100%容量的PE排；

⑤外殼側面應采用優質鍍鋅無縫鋼闆或優質鋁合金，加強抗外力沖擊能力，并具有低的磁滞渦流損耗特性。

⑥母線槽外殼應完全密封以免機械損傷和灰塵進入。

⑦外殼需經過良好的防腐蝕處理。

⑧電磁兼容性應符合EN50081的要求。

（2）母線槽結構的要求

①母線槽采用密集型“三明治結構”。

②除插接口處，其它部分母線排之間沒有縫隙。

③母線槽内的連續空間應采用隔闆封閉，防止火災發生時濃煙及氣體通過母線槽散播。母線槽穿牆和地闆時，不會形成“煙囪效應”的燃燒途徑。母線槽絕緣材料應通過阻燃測試。

④母線槽的連接性能應可靠，保證具有盡量小的接觸電阻；母線槽的連接操作應當滿足快速連接的要求，應使用單螺栓進行連接，并且應有力矩控制措施。

⑤全封閉式母線槽應具有優良的封閉性能，能夠耐受較惡劣的環境污染。在産品壽命期内，母線槽内部應當保持清潔，無灰塵等積聚物，母線槽外部嚴禁使用遮雨棚等類似雨傘的附件來增加母線槽的防護等級。

⑥連接頭：母線連接頭應采用現有國内外先進技術，确保導體可靠連接，安裝準确、快速、方便。母線連接頭應具有獨立和可拆卸特性，且規格相同的連接頭可以互換，便于安裝及維護。連接頭應考慮運行狀态下母線槽熱脹冷縮對設備的影響，且接頭的設計不會降低母線的性能。連接頭要求采用力矩控制螺栓，無需特殊力矩扳手或人工掌握力矩大小。

(3)産品的性能要求

①整體接地系統，杜絕可能情況下人身傷害事故發生的可能。

②母線槽滿足TN－S供電要求，5組銅排（相線3組，N線和PE線各1組）。母線槽應選擇具有100%額定容量的PE銅排作為接地導體，為接地故障提供可靠的接地路徑，保證足夠的安全性。當發生高容量的接地故障時，可有效接地以保護整個系統。

③高導電效率，電阻消耗小，阻抗及電壓降不得超過技術參數表所列數值。

④高性能的短路防護，整個系統應能承受15～75kA持續時間1秒的短路電流。

⑤動穩定性和耐壓：母線槽的過短路電流能力應滿足設計要求；所有母線部件，如直線段、彎頭、法蘭等都應滿足3500V耐壓要求。

⑥溫升：母線槽内各點的溫升應當均勻，任何導電體包括連接頭的溫升應當不超過70°C。

(4)環境保護要求

主要絕緣材料在火災時不能放出有毒氣體。

(5)主要技術參數見表1

表1 低壓母線槽主要技術參數

(6)母線槽與變壓器及開關櫃的接口

母線槽與開關櫃（低壓櫃的饋線櫃、MCC櫃的進線櫃）接口由母線槽廠家負責解決，廠家應根據低壓櫃的接口要求及現場情況，設置盤接頭或轉接箱。

(7)使用壽命

母線槽應為30年免維護。

(8)安裝要求

①為避免母線槽晃動，母線接頭處兩端、拐彎處必須增加固定支架。

②母線槽穿越牆體和樓闆時，應采用套管保護，并做好防火隔離措施。

③母線的連接不應在穿過樓闆或牆壁處進行，母線的插接分支點也應設置在安全和安裝維修方便的地方。

④安裝支架為熱浸鍍鋅（鍍鋅厚度≥12μm）型材，用不低于50×50×5mm角鋼或不低于10号槽鋼制做。每節母線槽安裝支架不低于兩個，每個支架之間距離不大于1.5米。支架與母線槽端頭之間距離不大于500mm。

⑤支架應用截面積不低于25平方毫米的銅編織帶與母線槽進行可靠等電位連接，并選用熱浸鍍鋅扁鋼作接地幹線，通長敷設。同時，母線槽跨接地線應符合國家相關規範的要求，整個接地幹線接地點不少于2處。

⑥母線槽正上方外殼，生産廠家每米應水平噴塗“禁止踩踏”的警告信息，紅色宋體字，字體大小與外殼寬度相符合。

⑦母線槽接頭預留安裝溫度檢測裝置的條件，當接頭需要加裝溫度檢測裝置時，工程總包方及母線槽廠家需配合檢測系統的安裝及調試。

⑧廠家必須根據最終施工圖進行現場測量、安裝及調試，并通過監理組織的專項驗收。

（1）型式試驗

産品應提供國家權威機構出具有效的型式試驗報告，産品通過的型式試驗項目如下：

機械負載試驗

溫升試驗

短路強度試驗

保護電路連續性試驗

額定峰值耐受電流試驗

額定短時耐受電流試驗

防護等級耐受試驗

介電強度試驗

絕緣強度試驗或沖擊電壓耐受試驗

驗證電阻、電抗

驗證電氣間隙和爬電距離

（2）出廠試驗

産品出廠應經過100%的高壓絕緣試驗（DC 3500V）及國家有關标準規定的試驗并提供完整的出廠試驗報告，業主可到現場考察及監督産品的生産流程及檢驗過程。

（3）特殊說明

1）母線槽外殼顔色由設計聯絡階段确定。

2）中标單位應提供所選用母線槽的全部規格清單交甲方。

3）母線槽、接頭、彎頭、伸縮節及其它附件、安裝支架應送樣品交甲方審核通過，滿足甲方要求的樣品交甲方封樣留存。

• 1.采用空氣式還是密集式
• 低壓母線槽分空氣式與密集式，空氣式基本淘汰了，它的缺點非常明顯，主要缺點是：體積大且散熱不良，因強度問題，外殼不能夠采用防鏽而且美觀的鋁合金。可能有人誤認為，空氣式比密集式散熱更好，理由是空氣流通有利散熱，事實情況并非如此。散熱三要素是：對流，輻射及傳導，空氣式母線槽之所以散熱不良，是因為兩端是封閉的，每節之間又有絕緣支架隔開的，因此空氣在母線槽内部不能夠流通，空氣不是良好的熱傳導介質，從而造成對流與傳導散熱不良。空氣式母線槽由于體積大，額定電流一般不超過 1000A。空氣式母線槽由于相間距離大，在靠近母線槽鋼闆外殼處，渦流嚴重，尤其是大容量母線槽，渦流損耗更嚴重。
• 密集式母線槽由于多根導電排緊密壓在一起，且與外殼接觸，造成傳導散熱能力強。同容量的母線槽，密集式的比空氣式的小很多，因此密集式母線槽可以生産大容量的，額定電流 6300A的也可以生産。由于各相導電排緊密壓在一起，電流在周圍産生的磁場矢量和基本為零，因此在周圍鋼闆外殼中産生的渦流損耗很小。
• 有人認為密集式母線槽的絕緣強度沒有空氣式好，空氣式導電排包有絕緣套管，而且固定在絕緣支座上，可謂雙絕緣，不過總體絕緣強度也不超過密集式母線槽，由于導電排穿絕緣套管，反而更不利于散熱。密集式母線槽采用高絕緣強度帶纏繞或絕緣管導入，絕緣強度不低于電纜，電纜的芯線也是緊密在一起的，既然不擔心電纜的絕緣問題，那也不要擔心密集式母線槽的絕緣問題了。空氣式散熱能力非常差，載流能力不斷，已經淘汰。
• 2.五孔式插接母線槽不符合國家規範要求
• 五線式母線槽有三隻相導體，一個 N導體，一根 PE導體。對于五線式母線槽，用戶往往要求母線槽帶有五個插接孔，插接箱帶有五個插接頭。五孔式母線槽不符合國家規範要求，對于配電線路，國家規範GB50054-2011《低壓配電設計規範》規定，PEN導體不能夠接入開關的極或插頭插座，當然 PE導體也包含在内，母線槽的 PE分支線應直接通過黃銅螺栓（紫銅強度不夠）引出殼體外。有人會有疑問，家用電器接入電源，不是都經過帶有接地的插頭與插座嗎，這是兩個不同的概念，通過插頭插座接入電源，這是對末端移動式或手握式電氣設備而言，但對于供配電線路，這是不允許的。母線槽通過插接箱引出的是供電線路，而不是直接向移動或手握式電氣設備供電。
• 3.鋁合金母線槽可以作為回路的 PE幹線
• 五線式母線槽，如果外殼是鋁合金的，外殼可以用來作為 PE幹線，它的導電能力能夠達到相導體的 78%以上，也就是超過相導體導電能力的一半。屬外殼不應當作為 PEN幹線，因為 PEN幹線是載流導體，母線槽的金屬外殼常通過金屬安裝支架直接與其它金屬管道相連，造成N線電流的分流，引起電磁幹擾、電氣腐蝕或接觸不良處電氣火花，引起火災。
• 4.母線槽選擇注意事項：
• 1)鋁外殼可以作為PE幹線
• 2)五線式不能夠采用五插頭插座
• 3)四線式，如果是N線可以用插頭引出，PEN不可能通過插頭插座引出，而且外殼要一點接地。金屬外殼也可以作為 PEN，有不平衡電流通過外殼，但母線槽應符合 GB/7251.6的要求外，金屬外護物不能夠作 PEN。母線槽絕緣已經沒有意義了。
• 4)建議采用銅包鋁母線槽。
• 5)空氣式的大電流不适合。
• 6)PEN不應用插頭插座引出不合要求，
• 7)照明母線槽沒有用處。
• 8)瓦楞式強度大，可以用于大跨度的地方，但受到外力後，絕緣容易損壞。
• 9)五線式母線槽PE排可以在變壓器接線柱外搭接。
• 10)開關櫃高1.8米，母線槽距離地面多少，插接箱不要安裝保護開關？
• 開關櫃内保護開關離地 1.5米,1.5 3=4.5米,不必要插接箱内有保護開關。當然,如果超過 4.5米,分支回路有總開關可以保護短路，而且不影響1-2級負荷，可以不是3米的限制。

INTRODUCTION 我是誰

低壓母線槽

我一般多應用于變壓器低壓側和低壓配電櫃之間的連接，以及由配電中心開始至負載呈樹幹式布線方式的供電系統。母線槽相比于電纜，一般用于大電流系統，系統電流等級範圍通常為100-5000A。

低壓電力電纜

我配置靈活，選配合适的線徑和數量構成配電線路主幹和分支，敷設在豎井、橋架中，或采用穿管敷設、直埋等，兩端多用線鼻子與低壓配電櫃和配電箱相連。工業與民用建築的電氣配電中，大多采用塑料絕緣電纜，其中就包括交聯聚乙烯絕緣電力電纜。

Round 1

低壓母線槽

我母線槽載流量大，還耐高溫，130℃不在話下，我要是升級一下絕緣，180℃我也不怕。反觀友商，單根電纜載流量一般在800A以下，要承載大電流負荷，隻能用數量來湊，而且怕熱，90攝氏度恐怕都頂不住。

低壓電力電纜

友商雖然載流量大，但友商一般線路短呀，送電送不遠。友商又硬，有個震動或是沖擊，怕都要散架。友商也隻能直來直去，太占地方，而我夠軟，不挑地方，拐幾個彎那都是基本技能，就算地震了，隻要大張家樓不倒，我保證大張看片不斷電。友商說耐高溫，請問友商敢去室外，敢淋個雨、堆個雪嗎？這些對我來說就是常規操作！

Round 2

低壓母線槽

呵呵。友商确實可以克服安裝空間有限、室外惡劣環境等問題，但我想說，性能上的優越，有時是碾壓的。我承認，友商在小電流條件下，用一根電纜如果可以滿足供電需求，那友商在體積和重量上确實優勢明顯。但要注意，随着供電負荷的增大，友商需要使用的電纜數量也将成倍增加，不僅不具備體積和重量上的優勢，而且會導緻線路繁冗複雜。比如，就會造成下面圖片顯示的這種情況。

低壓母線槽

而我，總是一如既往地幹淨、整潔、清晰……

低壓電力電纜

醒醒！友商醒醒！

低壓母線槽

除此之外，我是采用樹幹式配電，線路損耗小，電壓損失小。在結構上可預留插接口，設備更換位置時，隻需相應更改插接箱的位置即可，若負載容量增加，可更換大容量的斷路器等保護裝置。而友商隻能從配電櫃和負載之間新增加一條電纜或現場制作分支接頭，成本高，操作過程繁瑣，質量難以保障，并且容易人為造成事故。

低壓電力電纜

友商總是光說不練，這些都是安裝完之後的效果，安裝難度不考慮？當垂直安裝母線槽時，為了使每個支架受力均勻，不至于某個支架受力過大而損壞，必須采用彈簧支架，安裝彈簧支架步驟繁瑣，安裝時還必須仔細調試彈簧受力大小。在與配電箱和變壓器連接時通常需要現場制作轉接銅排，與變壓器連接時還必須采用軟連接。制作轉接銅排時不僅需要測量尺寸定尺制作，而且必須考慮相序，需要換相時将更加麻煩。

低壓電力電纜

俗話說得好，越是複雜的東西越是不可靠。母線槽系統由若幹段組成，其中還有若幹彎頭。由于各段母線槽之間屬于硬連接，必須橫平豎直，否則各段母線槽之間可能連接不到位。接頭安裝的可靠性受人為因素影響較大，連接點越多，故障隐患點越多，後期維護工作量也将越大。

低壓母線槽

但我們

低壓電力電纜

你等等，我還沒說完呢！

我們安裝方便簡單多了。沿設計路線放好電纜，壓接好端子，在兩端進行連接即可。我們中間一般沒有連接點，而且放電纜時不用做到絕對的橫平豎直，垂直安裝時也不用采用複雜的彈簧支架。另外，在需要設置分支的地方，電纜分支也非常方便，特别是采用穿刺線夾或T接。要注意，越是簡單的東西往往越可靠。

Round 3

低壓母線槽

大張，我們有福利！

如果你選了我們，我們承諾每年上門進行一次維護，這些都算做我們的贈送服務，包括：

1）紅外線測溫儀檢查母線槽兩邊及接頭部位的溫升。

2）測母線槽系統絕緣電阻。

3）檢查吊架支撐是否牢固，接頭螺栓連接是否可靠。

4）檢查母線槽系統零部件有無缺損、鏽蝕現象，做必要的替換。

5）母線槽周圍是否存在對系統溫升構成影響的熱源。

6）對母線槽系統表面除塵。

低壓電力電纜

咳咳，我們隻需要檢查兩端連接是否正确，檢測絕緣電阻是否正常。這就足夠了。聽起來，我們好像省去了友商很多麻煩。

低壓電力電纜

對了，忘了件也不那麼重要的事情。

載流量相同時，我們一般比友商便宜30%~40%吧。

老王總結

母線槽在短距離大負荷（超過2000A）配電場所有一定優勢，此時電纜數量多，母線槽更加節約空間，從變壓器的低壓側到低壓進線櫃一般也采用母線槽。

對于中小負荷配電（小于2000A），母線槽在安裝維護及工程設計中存在一些缺點和局限性，主要表現在:不易拐彎太多；高海拔地區必須降容使用；負荷較小時占用空間比電纜大，太重而不易安裝；分支成本高而且占用空間大；氣密與防水性差，不能直接用于戶外；耐腐蝕性差；安裝繁瑣，要求高；供電幹線接頭和彎頭多，隐患點多；抗震性抗位移性差；維護點多，維護工作量大；價格昂貴等。

聽完兩個廠家的PK和老王的總結，大張轉過身來，默默蓋上了自己圖紙，和老王兩人對上了眼神，心領神會。

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