密集型母线槽的性能分析

密集型母线槽是低压供电系统中负责传输电能、分配电能的一种设备，主要用于1000 V及以下的配电系统。近年来被广泛用于室内变电站、高层建筑和工厂厂房，以代替传统的电缆进行配电。按结构和工作状况分，母线槽可以分为空气绝缘型母线槽、密集型母线槽和耐火型母线槽等儿大类。其密集型母线槽的主要结构特点是将母线用绝缘材料包覆形成绝缘层，密集排列紧贴槽体的侧板。 密集型母线槽的温升及受热后产生的膨胀变形对其工作性能和可靠性影响较大，因为当母线槽白身温度上升到一定极限值时，就会加速绝缘老化，甚至破坏绝缘，还有可能产生热膨胀变形，直接影响密集型母线槽的使用寿命和相关设备的安全。国家标准GB 7251母线槽(母线干线系统)》规定，密集型母线槽母排本体及母线槽连接处的温升不超过60 ℃。 而密集型母线槽由于中间没有空气的流动，因此对其温升、散热及热膨胀的探讨尤为重要。本文以ANSYS软件为工具，利用问接祸合的方法，计算密集型母线槽的工频磁场、涡流场，得出焦耳热;然后将焦耳热作为热源，施加到温度场中，从母线槽内部传导散热的角度出发，分析计算母线槽的温升问题，得到了导体及外壳的温度分布;相应地将温度作为应力分析的载荷，计算母线槽的应力场，得出其由于热膨胀引起的变形情况。

母线槽与电缆比较具有如下优越性：

1母线槽是扁导体，与圆导体电缆或预分支电缆相比较，具有散热好、阻抗低及载流量大的特点。载流量630A以上的母线槽与630A以上电缆或预分支电缆相比较，在载流量相同的情况下，能节省铜材10—35%，能减少电能损耗15%以上。母线槽平日之中的传送电流很大，便利衔接馈线，同时缩减能耗。它很适宜交流电源，在给定的电压数值下能维持住长时段的运转。一分钟以内的交流电状态下，母线槽不会被击穿且不会带有闪络的状态。它能承载着的耐受电流、 短时段的峰值电流，都会符合规格。 2母线槽的使用寿命大约是电缆和分支电缆的2～3倍左右。 我国香港、澳门及欧洲有些国家明确规定电缆使用寿命为12～15年。实际上母线槽的使用寿命则长达30～50年。母线槽可分成空气绝缘类别、密集绝缘类别。通常状态下，空气绝缘这样的母线槽固有的构架很简易，密集绝缘母线槽带有 的散热特性，电流等级很高。高层建筑布设的电气竖井，母线槽都配有某一插接口径，布设这类接头应考量多重的人为干扰。然而，母线槽初始的容量很大，同时构架紧凑，在偏大负荷的态势下也带有优势。 3采用母线槽载流能力稳定，避免了不必要的电能损耗。 母线槽标准满足规范规定的极限温升值的电流（即是母线槽的额定电流）是很重要的。该电流能控制母线槽的载流能力。电缆的额定电流是以截面积来确定的。计算负荷不同，桥架内电缆根数不同，使用不同的电缆桥架，桥架内的温度随着上述这些因数的不同而变化，电缆的载流能力亦随之变化。所以降容系数乘以电缆的额定电流而计算出的电缆载流能力是不准确的。同时这种密封式桥架的敷设方式也增加了电能损耗。