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配電系統(tǒng)中的母線槽與分支電纜應(yīng)用比較

發(fā)布時(shí)間:2021-07-19 08:46:19 | 點(diǎn)擊:2335   

傳統(tǒng)的母線槽正在受到電纜尤其是分支電纜的挑戰(zhàn)。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,二者在產(chǎn)品性能、應(yīng)用領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)成本等方面各有千秋,不能簡單地下結(jié)論。本文對(duì)電纜和母線槽做了多方面的比較,可供參考。

1普通母線槽與電纜的性能特點(diǎn)

所謂普通母線槽,就是通過合理、安全的結(jié)構(gòu),將幾根導(dǎo)體包裹在金屬外殼內(nèi),組成一個(gè)整體的具有電氣連續(xù)性的輸配電系統(tǒng)。普通母線槽一般分為密集絕緣型和空氣絕緣型兩種。空氣絕緣型結(jié)構(gòu)簡單、輸送電流大;密集絕緣型結(jié)構(gòu)緊湊、散熱能力好。它們都有過載能力強(qiáng)、分接方便、占用空間小等特點(diǎn)。

電纜分為單芯電纜和多芯電纜。單芯電纜主要采用各種絕緣材料,將多股銅線包覆在絕緣層內(nèi),作為某一相電流導(dǎo)體。多芯電纜則是將多根絕緣線芯絞合在一起,在包上外護(hù)套而形成的一整根完整的電纜。電力電纜的絕緣線芯數(shù),通常為1、2、3、4、5等芯,以及4+1和3+2芯。電纜的主要優(yōu)點(diǎn)是選用靈活多變,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),但也有著其固有的局限性。下面從幾個(gè)主要方面對(duì)母線槽和電纜進(jìn)行性能比較。

a)載流量

低壓電纜的截面積最大為1000mm2,額定電流為1600A。這么大規(guī)格電纜因其體積和重量過大,很少應(yīng)用于實(shí)際工程中。工程中一般常用的是400mm2及以下規(guī)格電纜,這就要求使用多根電纜來實(shí)現(xiàn)同時(shí)供電。而母線槽額定電流最大可達(dá)6300A,其強(qiáng)大的載流能力是電纜根本無法比擬的。

b)過載能力

不論電纜還是母線槽,過載能力都取決于所用絕緣材料的工作溫度。母線槽絕緣材料的工作溫度為105℃,現(xiàn)已開發(fā)出工作溫度為140℃以上的輻照交聯(lián)阻燃纏繞帶(PER)和輻射交聯(lián)聚烴熱收縮管。而目前電纜所用絕緣材料的常期工作溫度一般為90℃和105℃,輻照交聯(lián)電纜的最高工作溫度為125℃。因此,母線槽的過載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電纜。

c)安裝分接

母線槽一般采用插接式安裝分接方法。所謂插接式母線槽,就是利用插接的方式把主干線的電源分接到支線去,每隔若干米就留有一個(gè)插接箱口,因此分接十分方便。而電纜需要在現(xiàn)場進(jìn)行分接,可靠性差,即便是預(yù)制分支電纜,也有其缺陷。分支電纜明顯的缺點(diǎn),主要是需要向工廠定制分支連接器材,通常采用開口的"C"型抱箍。時(shí)間久了,這種抱箍能否保證緊箍力也是問題。另外,分支電纜分支頭的價(jià)格不菲,因此預(yù)制分支電纜至今應(yīng)用面仍不廣。安裝分支電纜時(shí),需要切斷樓面電源,而安裝母線槽時(shí)無須斷電,只要在空載情況下,取下母線槽的插接箱即可。但要切斷預(yù)制分支電纜的分支電源,在帶電的情況下操作是十分危險(xiǎn)的。

d)防火性能

普通電纜的絕緣層和外護(hù)套會(huì)燃燒。即使阻燃電纜在火焰下也會(huì)燃燒,只有在火焰離開后才燃燒。耐火電纜不會(huì)燃燒,但價(jià)格昂貴,只有在消防報(bào)警電路系統(tǒng)等不準(zhǔn)停電的場合才使用耐火電纜。而母線槽外殼是金屬的,不會(huì)燃燒,即使銅排的絕緣材料發(fā)生燃燒,火苗也不會(huì)危機(jī)到母線槽外面。

e)散熱性能

電纜的絕緣和外護(hù)套既是絕緣層,又是隔熱層。因此,為了保持電纜散熱,當(dāng)電纜在橋架內(nèi)敷設(shè)時(shí),最多允許敷設(shè)2層,其原因主要是考慮散熱問題。而母線槽利用空氣傳導(dǎo)散熱,并通過緊密接觸的鋼制外殼,把熱量散發(fā)出去,因此它的散熱性能比電纜優(yōu)越的多。

f)運(yùn)行維護(hù)

母線槽的維護(hù)比較簡單。母線槽日常維護(hù)時(shí),通常是測量外殼和穿芯螺栓的溫升、進(jìn)線箱的接頭溫升等,穿芯螺栓若采用4.8級(jí)則需要定期緊固,若采用8.8級(jí)的高強(qiáng)螺栓則不必定期堅(jiān)固。而電纜因其材料易于磨損、易老化、壽命較短等因素限制,需要定期進(jìn)行檢查和維護(hù),甚至更換。.

2安裝施工

雖然電纜敷設(shè)安裝時(shí)在線路走向上靈活方便,但是工程中電纜一般都是要靠橋架支撐,所以電纜施工需要先安裝橋架,再鋪設(shè)電纜,分步進(jìn)行。而母線槽的安裝確實(shí)需要專業(yè)的安裝技術(shù),但卻只需要按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)安裝程序即可,一次性完成安裝。另外,母線槽結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間相對(duì)較小,易于管道、線路空間布置,且安裝方便。當(dāng)然,對(duì)于400A以下的小電流線路,因?yàn)樗x用的電纜截面相對(duì)較小、根數(shù)較少,使用電纜則顯得更為靈活。

3供電系統(tǒng)

母線槽供電系統(tǒng)通常是主干線從配電中心引出以散射狀靈活供電,而電纜供電則受分接難度大、載流量小、難以分散控制等因素限制,通常是"點(diǎn)對(duì)點(diǎn)"供電,特別是在高層建筑供電系統(tǒng)中,母線槽相比電纜的優(yōu)越性尤為突出。

傳統(tǒng)電纜供電方式,每個(gè)樓層都需要單獨(dú)放線,電纜根數(shù)眾多。這樣的密集敷設(shè)方式,散熱性差、占用空間大、事故檢查難、維修難度大。而母線槽供電只要使用單一的中心母線槽系統(tǒng),在每個(gè)樓層設(shè)置相應(yīng)容量的插接箱進(jìn)行分流,即可達(dá)到供電目的。這種方式使得分接異常靈活,而且每個(gè)分支都有插接箱對(duì)分流變?nèi)萏幍谋Wo(hù)。因此,采用母線槽更加安全、更加簡單、更加可靠。

4經(jīng)濟(jì)成本

母線槽相比電纜,總體來說,由于使用材料高檔,工藝相對(duì)復(fù)雜,首期投入成本一般比電纜要大。但是,從長遠(yuǎn)來看,使用母線槽則優(yōu)越的多。當(dāng)前,母線槽使用壽命一般在30年至40年,而普通電纜則只有15年左右的使用壽命。母線槽系統(tǒng)只要按照規(guī)范安裝和運(yùn)行,基本上不需要更換部件,只需要對(duì)周邊環(huán)境例行檢查即可。而電纜則經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接頭老化、絕緣層脫落等現(xiàn)象,需要對(duì)某一段電纜進(jìn)行更換。另外,當(dāng)今市場上已經(jīng)有許多實(shí)力較大的母線槽廠家推出鋁導(dǎo)體母線槽,且已大規(guī)模應(yīng)用于大型建筑。這類母線槽的采購價(jià)格遠(yuǎn)比電纜橋架的價(jià)格低,,但使用性能卻高于電纜。對(duì)于首批投入資金緊張的用戶,完全可以選用此種母線槽。

5結(jié)束語

經(jīng)過全面分析比較,對(duì)于低壓配電系統(tǒng)中的重要干線選擇母線槽,顯然有其明顯優(yōu)勢。對(duì)于小電流分支線路,選擇電纜也有其靈活方便的優(yōu)點(diǎn),這就需要專業(yè)配電設(shè)計(jì)人員以實(shí)際需要進(jìn)行選擇配置。

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