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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
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