母线槽与预分支电缆在工程中的选用-论文网

　　母线槽与预分支电缆在工程中的选用
　　1.吕红燕2.潘懿
　　1.济南创业建筑设计院有限公司250014
　　2.济南市规划设计研究院250001
　　摘要：母线槽的种类、性能及优越性，在高层建筑中应用的局限性；预分支电缆性能及优越性，预分支电缆在应用中的局限性；
　　关键词：母线槽预分支电缆
　　在高层建筑供电系统中，供电主干线起着非常重要的作用，它好似人体中的大动脉，一旦出现故障就会造成严重的后果。因此，生产、建设及科研单位一直在为供电主干线的可靠性作出努力，以期创造出安装维护简便、质优价廉、性能稳定的产品。母线槽、预分支电缆应运而生。下面简单介绍这两种产品，抛砖引玉，以期得到宝贵的建议与意见：
　　1、母线槽的种类、性能及优越性
　　封闭式母线槽（简称母线槽）是由金属板（钢板或铝板）为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。它可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线，也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽三种。
　　空气式插接母线槽（ＢＭＣ）。由于母线之间接头用铜片软接过渡，在南方天气潮湿，接头之间容易产生氧化，形成接头与母线接触不良，使触头容易发热，故在南方极少使用。并且接头之间体积过大，水平母线段尺寸不一致，外形不够美观。
　　密集绝缘插接母线槽（ＣＭＣ）。其防潮、散热效果较差。在防潮方面，母线在施工时，容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳，由于线与线之间紧凑排列安装，热能散发缓慢，形成母线槽温升偏高。密集绝缘插接母线槽受外壳板材限制，只能生产不大于３ｍ的水平段。由于母线相间气隙小，母线通过大电流时，产生强大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状态，造成过大的噪声。
　　高强度封闭式母线槽（ＣＦＷ）。其工艺制造不受板材限制，外壳做成瓦沟形式，使母线机械强度增加，母线水平段可生产至１３ｍ长。由于外壳做成瓦沟形式，坑沟位置有意将母线分隔固定，母线之间有１８ｍｍ的间距，线间通风良好，使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高，比较适应南方气候；由于线间有一定的空隙，使导线的温升下降，这样就提高了过载能力，并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比密集型母线槽大得多，因此在同规格比较时，它的导电排截面必须比密集绝缘插接母线槽大。
　　插接式母线槽属树干式系统，具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便、能耗小、动热稳定性好等优点，在高层建筑中得到广泛应用。对于电流等级比较大的分支回路或干线回路，尤其是电流等级高于800的场合，采用预分支电缆会造成施工困难，维护不便，技术经济性差等问题。大电流应用正是母线的优势所在，母线槽大电流应用的经济性远高于预分支电缆。因此，在大电流场合采用母线槽就比较方便，经济性也好。
　　2、母线槽在高层建筑中应用的局限性
　　母线槽作为供电主干线同普通电缆相比较显示了强大优势，但随着时间的推移，运行实践表明母线槽本身存在着许多无法弥补的缺陷，所以母线槽作为供电主干线并非最理想的供电产品。
　　其一，价格昂贵、安装占地面积大、安装周期长、劳动强度大，因而一次投资很大。母线槽是一节一节安装的，每一节近百公斤，安装就位全靠人力搬动及调整，其劳动强度之大可想而知；因层高不同、电流等级不一样，母线槽的互换性往往很差，若接头不平整光滑，拧紧接头连接螺栓的空间又太小，安装就更费时费力；另外母线槽的安装要求比较严格，安装时要避免产生碰撞、敲击，连接螺栓紧固要适当，过紧过松都能造成隐患，也会影响母线槽的使用寿命，因此必须要有经验丰富的技术工人来完成。另外有些厂家打着新产品“五芯母线槽”的招牌来误导广大用户。所谓“五芯母线槽”即把ＰＥ线也装在壳体内，不但造价高、使用不方便，而且规范不允许。因为ＰＥ线必须有绝对可靠的接地连续性，不允许有过多的接头，而五芯母线槽的ＰＥ线必须一节一节连接，只要有一个接头断开，ＰＥ线就可能带电，那么与它相连的设备外壳也就可能带电，其危险性就可想而知了。
　　另外，对于630A及以下的母线槽来说，选用同一电流等级的预分支电缆，其采购费用（包括附件）的节约就更加明显。加上安装方便，节省了现场施工劳力，可显著降低工程总造价，一般降幅可达到30%以上。
　　其二，耐潮湿、耐腐蚀性差，敷设环境及安装要求较高，因而维护保养工作量大。母线槽在运输、储存过程中，绝缘层会受潮变质，铜排会氧化、腐蚀，尤其是连接头铜排更易氧化、腐蚀，造成电气性能下降，因此母线槽在安装前必须对其进行维护保养；母线槽运行中时热时冷，绝缘层热时排出潮气，冷却时又吸收潮气，会使绝缘质量下降；接头在时热时冷中会松动及氧化，使接触电阻变大，接头发热。
　　其三，众所周知，高层建筑受风荷载等因素影响，其主楼筒体在正常使用条件下会产生摇摆晃动现象。对于框架结构主体的高层建筑而言，这种摇晃引起的前后左右偏移随层高的加大而增大。普通100m不到的高层建筑（超过100m称之为超高层建筑），其引起的偏移量最大要达到近20cm。超高层建筑的偏移量还要大。也就是说，要求上下对齐的电气管井预留孔存在着较明显的动态偏移。这种现象，对预分支电缆不存在问题，而对母线槽却有影响。因为分支电缆属柔性结构，母线槽则是刚性物体，安装完毕后的母线槽对大楼的摇摆晃动显得无所适从，偏移大时可能影响到母线槽的质量和安全，而分支电缆处理这一现象时则显得游刃有余。
　　3、预分支电缆性能及优越性
　　其一，运行可靠性。预分支电缆的的主干线由整根电缆组成，分支线与主干线采用专用金具经压缩工艺形成整体连接，与主干线相当于是一根导体，一次开通率可达100%，而且长期运行可靠性高，可以达到放射状配电的可靠性水平。
　　其二，安装敷设灵活。预分支电缆是一种带接头的电缆，包装发货和普通电缆一样，是卷绕在专用线盘上的，完全具备普通电缆放线省力、固定简便、柔软性好、能适应复杂现场安装环境等安装便利的优点，而且省去了分支接线的复杂工作。预分支电缆的敷设对安装人员的技术要求不高，劳动强度较小，不同于母线槽，出厂后必须在现场连接拼装。
　　其三，优良的抗震性，气密性，防水性。预分支电缆在墙体受震动时接头不受影响并能在潮湿的环境中正常供电，也能在露天及埋地敷设。
　　4、预分支电缆在应用中的局限性
　　其一，干线容量有限。单根电缆不高于1600A，而单条母线容量可高达6000A。正如前述，800A以上预分支电缆会造成施工困难，维护不便，技术经济性差等问题。
　　其二，只适用于由下向上供电方式，不适用于变电所设于高处，由上向下供电的供电方
　　式，而母线槽却不受方向的限制。
　　其三，预分支电缆只适用于各分支电气负荷比较稳定，不会因建筑物各层使用性质的改变而引起电气负荷发生较大变化的场所，一旦施工完毕，各分支的容量都将无法增加，而母线槽在保证不超出总负荷的前提下，可以调整各分支的用电负荷。
　　总上，设计者根据建筑物的使用功能、敷设环境、电力负荷的大小、业主的要求等合理选择合适的供电干线。