母線、絕緣子、電力電纜

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1、第六章發(fā)電廠和變電所的一次設(shè)備6-7母線、絕緣子、電力電纜一、母線的作用母線：在發(fā)電廠和變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，將發(fā)電機(jī)、變壓器等大型電氣設(shè)備與各種電器裝置連接的導(dǎo)體。母線的作用：匯集、分配和傳送電能母線包括：一次設(shè)備部分的主母線和設(shè)備連接線、站用電部分的交流母線、直流系統(tǒng)的直流母線、二次部分的小母線等。首頁(yè)二、母線的結(jié)構(gòu)類型（一）敞露母線1.按母線的使用材料分類（1）銅母線銅具有導(dǎo)電率高、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但在工業(yè)上有很多重要用途，而且產(chǎn)量少，價(jià)格貴，故主要用在易腐蝕的地區(qū)（如化工廠附近或沿海地區(qū)等）。鋁的導(dǎo)電率僅次于銅，且質(zhì)輕、價(jià)廉、產(chǎn)量高，在屋內(nèi)和屋外配電裝置中廣泛采用。（

2、2）鋁母線（3）鋁合金母線有鋁錳合金和鋁鎂合金兩種。鋁錳合金母線載流量大，但強(qiáng)度較差，采用一定的補(bǔ)強(qiáng)措施后可廣泛使用；鋁鎂合金母線機(jī)械強(qiáng)度大，但載流量小，焊接困難，使用范圍較小。鋼的機(jī)械強(qiáng)度大，但導(dǎo)電性差，僅用在高壓小容量電路（如電壓互感器回路以及小容量廠用、所用變壓器的高壓側(cè)）、工作電流不大于200A的低壓電路、直流電路以及接地裝置回路中。（4）鋼母線二、母線的結(jié)構(gòu)類型二、母線的結(jié)構(gòu)類型2.按母線的截面形狀分類（1）矩形截面母線常用在35kV及以下、持續(xù)工作電流在4000A及以下的屋內(nèi)配電裝置中。散熱條件好，集膚效應(yīng)小，安裝簡(jiǎn)單，連接方便。當(dāng)工作電流超過(guò)最大截面的單條母線之允許電流時(shí)，每相

3、可用兩條或三條矩形母線固定在支持絕緣子上，每相矩形母線的條數(shù)不宜超過(guò)三條。（2）圓形截面母線用在110kV及以上的戶外配電裝置中以防止發(fā)生電暈。常用在35kV及以下，持續(xù)工作電流在4000～8000A的配電裝置中。優(yōu)點(diǎn)：電流分布均勻，集膚效應(yīng)小、冷卻條件好、金屬材料的利用率高、機(jī)械強(qiáng)度高。（3）槽形截面母線二、母線的結(jié)構(gòu)類型鋼芯鋁絞線由多股鋁線繞單股或多股鋼線的外層構(gòu)成，一般用于35kV及以上屋外配電裝置中。組合導(dǎo)線由多根鋁絞線固定在套環(huán)上組合而成，用于發(fā)電機(jī)與屋內(nèi)配電裝置或屋外主變壓器之間的連接。常用在110kV及以上，持續(xù)工作電流在8000A以上的配電裝置中。優(yōu)點(diǎn)：集膚效應(yīng)小，電暈放電電

4、壓高，機(jī)械強(qiáng)度高，散熱條件好。（5）絞線圓形軟母線（4）管形截面母線二、母線的結(jié)構(gòu)類型二、母線的結(jié)構(gòu)類型（二）封閉母線用外殼將母線封閉起來(lái)，用于單機(jī)容量在200MW以上的大型發(fā)電機(jī)組、發(fā)電機(jī)與變壓器之間的連接線以及廠用電源和電壓互感器等分支線。塑料外殼母線和金屬外殼母線1.封閉母線的結(jié)構(gòu)類型（1）按外殼材料分（2）按外殼與母線間的結(jié)構(gòu)形式分1）不隔相式封閉母線三相母線設(shè)在沒(méi)有相間板的公共外殼內(nèi)，只能防止絕緣子免受污染和外物所造成的母線短路，而不能消除發(fā)生相間短路的可能性，也不能減少相間電動(dòng)力和鋼構(gòu)的發(fā)熱。二、母線的結(jié)構(gòu)類型2）隔相式封閉母線三相母線設(shè)在相間有金屬（或絕緣）隔板的金屬外殼之內(nèi)，

5、可較好地防止相間故障，在一定程度上減少母線電動(dòng)力和周圍鋼構(gòu)的發(fā)熱，但是仍然可能發(fā)生因單相接地而燒穿相間隔板造成相間短路的故障。二、母線的結(jié)構(gòu)類型每相導(dǎo)體分別用單獨(dú)的鋁制圓形外殼封閉。根據(jù)金屬外殼各段的連接方法，又可分為分段絕緣式和全連式兩種。3）分相封閉式母線二、母線的結(jié)構(gòu)類型1-母線2-封閉外殼3-相間隔板二、母線的結(jié)構(gòu)類型2.全連式分相封閉母線的基本結(jié)構(gòu)（1）載流導(dǎo)體一般用鋁制成，采用空心結(jié)構(gòu)以減小集膚效應(yīng)。當(dāng)電流很大時(shí)可采用水內(nèi)冷圓管母線。采用多棱邊式結(jié)構(gòu)以加長(zhǎng)漏電距離，每個(gè)支持點(diǎn)可采用一個(gè)至四個(gè)絕緣子支持。一般采用三個(gè)絕緣子支持的結(jié)構(gòu)，具有受力好、安裝檢修方便、可采用輕型絕緣子等優(yōu)點(diǎn)

6、。（2）支柱絕緣子（3）保護(hù)外殼由5～8毫米的鋁板制成圓管形，在外殼上設(shè)置檢修與觀察孔。（4）伸縮補(bǔ)償裝置在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)設(shè)置焊接的伸縮補(bǔ)償裝置；在與設(shè)備連接處適當(dāng)部位設(shè)置螺接伸縮補(bǔ)償裝置。二、母線的結(jié)構(gòu)類型二、母線的結(jié)構(gòu)類型二、母線的結(jié)構(gòu)類型3.全連式分相封閉母線的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）運(yùn)行安全、可靠性高各相的外殼相互分開，母線封閉于外殼中，不受自然環(huán)境和外物的影響，能防止相間短路，同時(shí)外殼多點(diǎn)接地，保證了人員接觸外殼的安全。三相外殼短接，鋁殼電阻很小，外殼上感應(yīng)產(chǎn)生與母線電流大小相近而方向相反的環(huán)流，環(huán)流的屏蔽作用使殼外磁場(chǎng)減小到敞露母線的10%以下，殼外鋼構(gòu)發(fā)熱可忽略不計(jì)。（2）母線附近鋼構(gòu)

7、中的損耗和發(fā)熱顯著減小（3）母線的載流量可做到很大母線和外殼可兼作強(qiáng)迫冷卻的管道。二、母線的結(jié)構(gòu)類型當(dāng)母線通過(guò)三相短路電流時(shí)，由一相電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，經(jīng)其外殼環(huán)流屏蔽削弱后所剩余的磁場(chǎng)再進(jìn)入別相外殼時(shí)，還將受到該相外殼渦流的屏蔽作用，使進(jìn)入殼內(nèi)磁場(chǎng)明顯減弱，作用于該相母線電動(dòng)力一般可減小到敞露母線電動(dòng)力的1/4左右。同時(shí)，各殼間電動(dòng)力也減小很多。（4）短路時(shí)母線之間的電動(dòng)力大為減小二、母線的結(jié)構(gòu)類型缺點(diǎn)：（1）