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管型绝缘母线在水电厂中的应用

汤占平

华能澜沧江水电有限公司漫湾水电厂昆明650000

摘要：本文介绍绝缘管型母线在水电厂应用的状况及其结构特点，对管型绝缘母线的施

工工艺及质量控制进行了阐述，分析管型母线发热的类型及原因，并提出了解决方法；探讨

了管型绝缘母线的应用和发展前景。

关键词：管型母线；绝缘；发热

中图分类号：U224.2+7文献标识码：A

引言：管型绝缘母线，实质就是利用铜管作导体、外敷绝缘的一种母线产品。绝缘铜管

母线具有大电流、高机械强度、良好的绝缘、适用范围广等特性，所以应用范围越来越广。

在国外，此类产品已经有几十年的运行历史和经验，而国内由于进入此领域时间较短，以及

技术研发能力，绝缘材料的局限等多方面原因，目前生产、应用主要集中在0.4kV—35kV

电压等级的产品。

1.概述

目前水电厂发电机出口母线多采用以下几种型式：封闭母线、管型母线、槽型母线等。

由于各母线结构型式不同，他们的优缺点也很明显。封闭母线分为分相式和离相式，均避免

了相间短路的可能，同时由于外壳屏蔽作用，消除了钢构发热，减少了相间短路电动力，日

常维护工作量较小。但缺点也很明显：安装占地面积大，由于环流和涡流的存在，外壳将产

生损耗；有色金属消耗量大，成本高；母线散热条件差。槽型母线制造成本低，安装方便，

但由于运行安全性及可靠性问题，已逐渐被淘汰。管型母线安装维护方便、造价低，且占地

面积小，是出口母线较为理想的产品，但由于绝缘性能不足，一直未得到广泛推广。

随着电力工业的飞速发展，各种绝缘材料不断被研发使用，绝缘性能得到了极大的提高，

管型绝缘母线的绝缘性能大大改善，为其推广使用奠定了基础。

2.管型绝缘母线的特点

2.1载流量大、分布均匀

管形母线的导体为空心铜管或铝合金管。相对于同质常规矩形母线，管形母线的表面积

大，导体表面电流密度分布均匀。目前，单管最高额定电流可达12000A。

2.2绝缘性能好

管形母线采用密封屏蔽绝缘方式，外壳接地电位为零，母线表面电场分布均匀，电气绝

缘性能强。

2.3散热好、温升低

管形母线为空心导体，母线两端开有通风孔，内径风道能自然形成热空气对流，散热好，

温升比常规母线要低。

2.4损耗低

管形母线的外形决定了其表面集肤效应系数低，K≦1，交流电阻小，因而母线的功率

f

损失小。

2.5绝缘材料耐热系数高

交联屏蔽绝缘管形母线的主绝缘材料为聚四氟乙烯，有优良的电气性能和化学稳定性，

可在－200℃～＋200℃中正常工作。

2.6抗电气震动能力强

动稳定试验结果表明，电压10kV、额定电流4000A的铜质管母，可承受63kA（4s）短

路电流冲击，具有较强的抗震动能力。

2.7可靠性高

管形母线的各相都是封闭屏蔽绝缘，内部无凝露产生，且消除了外界潮气、灰尘以及外

物所引起的接地和相间短路故障，运行具有高度的可靠性。

2.8易安装维护

母线架构简明、布置清晰、安装方便、维护工作量少，产品一次安装成功，终身免维护。

图一管型绝缘母线结构示意图

3.管型绝缘母线的施工工艺及质量控制

3.1母线支柱绝缘子安装

⑴在地上将支柱绝缘子及管型母线支架和固定线夹组装好，以减少高空作业量。

⑵支柱绝缘子应采用吊机吊装，用尼龙绳绑扎吊装。每组瓷瓶三相顶水平误差应不大于

3mm，单相整条支柱绝缘子顶水平误差不应大于10mm。

3.2管型母线加工

⑴焊接管型母线的焊条应采用与管母相同材料的焊丝，管型母线焊接前应进行焊接试样检验。

⑵焊前必须清除焊件中整个焊接区域的油、锈、污垢、氧化膜和其它杂质，直至露出光泽。

⑶管母切断前应根据母线平断面图实测得的每条焊接管母的长度，保证母线焊接部位离

管母的固定线夹距离不少于50mm，并避开各间隔T夹、隔离开关静触头位置。

⑷每个管接头应用坡口机加工好坡口，坡口应光滑、均匀、无毛刺。

3.3管型母线的焊接

⑴焊接前必须确认所焊材的牌号，以便正确地选定焊接材料，批量焊接作业前首先