母線槽在電氣設計中的應用及優缺點都有哪些？

母線槽是由美國研究開發出來的，稱之為“Bus-Way-System”的新的電路方式，它以銅或鋁作為導體、用非烯性絕緣支撐，然后裝到金屬槽中而形成的新型導體。而母線槽真正投入實際應用是在日本（1954年）。自那以后母線槽得到了飛速的發展，現在在高層建筑、工廠等電氣設備、電力系統上成了不可缺少的配線方式。

　　近年來，由于大樓、工廠等各種建筑電力的大力需要，并有逐年增加的趨勢，使用原來的電路接線方式，即穿管方式，施工時會增加許多困難。而且，當要變更配電系統時，要使其變簡單一些幾乎是不可能的。然而，如果采用母線槽的話，非常容易就可以達到目的，另外還可使建筑物變得更加美觀。

母線槽適用于額定工作電壓660V及以下，頻率為50Hz(或變容量節60Hz) 、額定電流從60A~5000A的三相三線、三相四線和三相五線系列中的供配電系統，產品具有體積小，輸送電流大、安全可靠、安裝靈活、配電施工與基建施工互補干擾、設計合理、規格齊全等優點，低壓母線槽是現代大、中型企業，高層建筑、實驗基地等場所最理想的供電設備。

1母線槽按絕緣方式可分為空氣式插接母線槽、密集絕緣插接母線槽和高強度插接母線槽三種

　　空氣式插接母線槽（ＢＭＣ）。由于母線之間接頭用銅片軟接過渡，在南方天氣潮濕，接頭之間容易產生氧化，形成接頭與母線接觸不良，使觸頭容易發熱，故在南方極少使用。并且接頭之間體積過大，水平母線段尺寸不一致，外形不夠美觀。 

　　密集絕緣插接母線槽（ＣＭＣ）。其防潮、散熱效果較差。在防潮方面，母線在施工時，容易受潮及滲水，造成相間絕緣電阻下降。母線的散熱主要靠外殼，由于線與線之間緊湊排列安裝，Ｌ２、Ｌ３相熱能散發緩慢，形成母線槽溫升偏高。密集絕緣插接母線槽受外殼板材限制，只能生產不大于３ｍ的水平段。由于母線相間氣隙小，母線通過大電流時，產生強大的電動力，使磁振蕩頻率形成疊加狀態，造成過大的噪聲。

 
　　高強度封閉式母線槽（ＣＦＷ）。其工藝制造不受板材限制，外殼做成瓦溝形式，使母線機械強度增加，母線水平段可生產至１３ｍ長。由于外殼做成瓦溝形式，坑溝位置有意將母線分隔固定，母線之間有１８ｍｍ的間距，線間通風良好，使母線槽的防潮和散熱功能有明顯的提高，比較適應南方氣候；由于線間有一定的空隙，使導線的溫升下降，這樣就提高了過載能力，并減少了磁振蕩噪聲。但它產生的雜散電流及感抗要比密集型母線槽大得多，因此在同規格比較時，它的導電排截面必須比密集絕緣插接母線槽大。

2母線槽由載流導體、殼體和絕緣材料組成

　　母線槽殼體采用優質冷軋鋼板成型制成，具有足夠的機械強度。表面噴塑，防腐蝕性能好，表面平整，色澤美觀，防腐層附著里強。

　　載流導體采用符合GB5588.2085、GB5588.3-85標準的電工用銅材料，導體接點的接觸面進行了特殊處理；使連接部位接觸可靠，發熱低，使用安全可靠。

　　母線槽氛圍干線單元、饋電單元、分接單元以及變徑單元、膨脹單元、各類彎曲單元等。

干線單元：干線單元分為不帶分接裝置的干線單元（即不帶分線口）和帶分接裝置的干線單元。兩種同一電流等級的干線單元均具有相同的基本結構及外型尺寸，因此，互相連接安裝十分方便。

饋電單元：饋電單元包括進線單元、進線箱、中間進線箱等單元。

進線單元：進線單元與進線箱配套組成母線槽與電纜的連接部件，進線單元與可直接與配電柜或變壓器連接，作為母線槽的電源輸入或輸出端。

分接單元：分接單元采用插接式分線箱，從干線上引出電源分路，分線箱最大分接電流已斷路器而定。

變徑單元：變徑單元用于連接兩種不同額定電流母線干線單元之過渡段，變徑單元的標準長度為1米?？稍?0~5000A中任何一個電流等級變到另一個電流等級。

　　各類彎曲單元：各類彎曲單元有L型、T型、Z型和十字型四類，用于水平、垂直配電母線槽的連接及改變母線的走向。

終端盒：終端盒裝于母線槽的終端，作為安全保護之用，各種規格母線槽均有與之相配套的終端盒。

3母線槽的優點

由于母線槽是用銅排或鋁作為導電體，電流容量很大而且電氣和機械性能好，另外用金屬槽作為外殼，所以具有不燃燒，安全可靠性高，且使用壽命長，與傳統的配電比較，設備所占面積顯著減少，并且美觀，對于大型建筑物的施工和配電非常有利，概括起來母線槽具有下列特點：

（1）電流容量可以很大；

（2）電壓降很??；

（3）短路負載能力強；

（4）可靠性高，使用壽命長；

（5）安全新高；

（6）配電系統的設備增加或變更隨意自如；

（7）外形尺寸??；

（8）重量輕，操作容易；

（9）連接非常簡單.

4舉例說明

　　在工程設計的實際應用中，根據工程本身的特點及使用要求，采用母線槽的供電方式就會比較靈活和合理。以一實際工程為例：某保稅區海關監管大樓，該工程總用地面積：30419.24m2，總建筑面積42927.83 m2 ，為一類高層公共建筑。該建筑地下一層，層高5.1米，主要功能為車庫、設備房以及廚房餐廳。建筑地面以上功能根據建筑體量由下及上分為三個部分：1F-3F為裙房部分，層高6米，一層為各辦公大堂、綜合辦證廳及其配套辦公；二層為海關報關廳、海關監控中心及其配套辦公；三層為會議中心；設備夾層為國檢監控中心及網絡機房。4F-10F為辦公區，建筑為L型平面布局。11F為架空層，12F為鋼結構桁架層。13F-19F為辦公區。建筑為一字型平面布局。

　　其中4~10層，13~19層辦公區使用單位較多，由于在設計初期各樓層的使用性質還不能確定 。但會涉及到一些如實驗室，監控室等特殊性質房間，而且根據使用單位所提供負荷指標，該特殊功能房間負荷指標遠大于普通辦公。經過負荷計算，4~10層辦公用電計算容量為720kW，計算電流為851A；13~19層辦公用電計算容量為540kW，計算電流為718A。

　　根據負荷計算結果，在考慮豎向配電的方式和導體選擇上做了考慮和比較。

　　首先從導體載流范圍上，目前電纜最大只能做到截面積1000mm2，額定電流1600A，但這種大規格電纜因為體積及重量過大很少實際應用于工程中，而母線槽額定電流最大能做到6300A，這是電纜載流能力根本無法比擬的。

　　母線槽分配負荷靈活，在配電范圍總容量確定后，各樓層可以根據最后所確定的功能進行電能分配，并且電壓損失較少。

　　母線槽分接方便，所謂插接式母線槽，就是它利用插接的方式把主干線的電源分接到支線去，可根據實際需要預留插接箱口，因此分接十分方便。而電纜需要在現場進行分接，可靠性差，即便是預制分支電纜也需要向工廠提前定制，其分支連接方式采用開口的C型抱箍，時間一久，就不能保證其緊箍力，加上每一個分支頭的價格不低，因此預制分支電纜至今應用面仍不廣。任何一個樓層需要切斷電源，母線槽無須斷電，只要在空載的情況下，取下母線槽的插接箱即可。但要切斷預制分支電纜的分支電源，在帶電的情況下操作是十分危險的。

　　母線槽防止過載失火的能力強，其外殼是金屬的，不會燃燒，即使銅排的絕緣材料發生燃燒，火苗也不會蔓延到母線槽外面。

母線槽散熱性能好，而電纜的絕緣材料既是絕緣材料又是隔熱材料，因此電力電纜在橋架內敷設時，最多允許敷設兩層，其原因就是考慮散熱。母線槽利用空氣傳到散熱，并通過緊密接觸的鋼制外殼，把熱量散發出去，因此它的的散熱性能相比電纜有一定的優勢。

　　但母線槽在實際引用中也有一定的局限性，其一，它價格昂貴、安裝占地面積大、安裝周期長、勞動強度大，因而一次投資很大。母線槽是一節一節安裝的，每一節近百公斤，安裝就位全靠人力搬動及調整，其勞動強度之大可想而知；因層高不同、電流等級不一樣，母線槽的互換性往往很差，若接頭不平整光滑，擰緊接頭連接螺栓的空間又太小，安裝就更費時費力；另外母線槽的安裝要求比較嚴格，安裝時要避免產生碰撞、敲擊，連接螺栓緊固要適當，過緊過松都能造成隱患，也會影響母線槽的使用壽命，因此必須要有經驗豐富的技術工人來完成。 其二，其耐潮濕、耐腐蝕性差，敷設環境及安裝要求較高，因而維護保養也需要非常注意。母線槽在運輸、儲存過程中，絕緣層會受潮變質，銅排會氧化、腐蝕，尤其是連接頭銅排更易氧化、腐蝕，造成電氣性能下降，因此母線槽在安裝前必須對其進行維護保養；母線槽運行中時熱時冷，絕緣層熱時排出潮氣，冷卻時又吸收潮氣，會使絕緣質量下降；接頭在時熱時冷中會松動及氧化，使接觸電阻變大，接頭發熱。

　　此次設計比較了母線槽在工程實際應用的優劣性，并得到了甲方及施工單位的認可，在對4~10層和13~19層的配電分別采用1000A的母線槽，直接由負一層變配電所引入就近的強電井內，并一直貫通至屋頂層。

近幾年來，母線槽的設計及制作工藝都得到了相當大的提高，使其電能輸送更穩定，安裝施工更方便，相信在以后的工程設計中，母線槽會因為其諸多的優點得到更廣泛的應用和發展。