母线电缆绝缘子的选择标准

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1、第五节　母线、电缆和绝缘子的选择一.敞露母线及电缆的选择　　敞露母线一般按下列各项进行选择和校验：①导体材料、类型和敷设方式；②导体截面；③电晕；④热稳定；⑤动稳定：⑥共振频率。电缆则按额定电压和上述①、②、④项及允许电压降选择和校验1.敞露母线及电缆的选型　　常用导体材料有铜和铝。铜的电阻率低，抗腐蚀性强，机械强度大，是很好的导体材料。但是我国铜的储量不多，价格较贵，因此铜母线只用在持续工作电流大，且位置特别狭窄的发电机、变压器出线处或污秽对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀较轻的场所。铝的电阻率虽为铜的1.7～2倍，但密度只有铜的30％，我国铝的储量丰富，价格较低，因此一般都采用铝质材料工业上常用的

2、硬母线截面为矩形、槽形和管形　　矩形母线散热条件较好，有一定的机械强度，便于固定和连接，但集肤效应较大。为避免集肤效应系数过大，单条矩形的截面最大不超过1250mm2。当工作电流超过最大截面单条母线允许电流时，可用2～4条矩形母线并列使用。但是由于邻近效应的影响，多条母线并列的允许载流量并不成比例增加，故一般避免采用4条矩形。矩形导体一般只用于35kV及以下，电流在4000A及以下的配电装置中　　槽

3、型母线机械强度较好，载流量较大，集肤效应系数也较小。槽型母线一般用于4000～8000A的配电装置中。　　管形母线集肤效应系数小，机械强度高，管内可以通水和通风，因此，可用于8000A以上的大电流母线。另外，由于圆管形表面光滑，电晕放电电压高，因此可用作110kV及以上配电装置母线　　截面形状不对称母线的散热和机械强度与导体置放方式有关，下图为矩形母线的布置方式：　　　当三相母线水平布置时，(a)与(b)相比，前者散热较好，载流量大，但机械强度较低，而后者则相反。(c)的布置方式兼顾了(a)、(b)的优点，但配电装置高度有所增加，因此，母线的布置方式应根据载流量的大小、短路电流水平和配电装置

4、的具体情况确定　　电缆类型的选择与其用途、敷设方式和使用条件有关。例如35kV及以下，一般采用三相铝芯电缆；110kV及以上采用单相充油电缆；直埋地下，一般选用钢带铠装电缆；敷设在高差较大地点，应采用不滴流或塑料电缆2.母线及电缆截面选择　除配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择外，其余导体的截面一般按经济电流密度选择。　　(1)按导体长期发热允许电流选择。导体所在电路中最大持续工作电流Igmax应不大于导体长期发热的允许电流Iy,即：　Igmax≤KIy式中Iy——相应于导体允许温度和基准环境条件下导体长期允许电流；　　K——综合修正系数，裸导体的K值与海拔和环境温度有关，

5、电缆的K值与环境温度、敷设方式和土壤热阻有关，K值可查《电力工程设计手册》等有关手册　　(2)按经济电流密度选择。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。年计算费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费、导体投资包括损耗引起的补充装机费)和折旧费以及利息等，对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数Tmax将有一个年计算费用最低的电流密度——经济电流密度(J)　　导体的经济截面可由式下式决定：　式中Igmax—正常工作时的最大持续工作电流　　应尽量选择接近式计算值的标准截面，当无合适规格的导体时，为节约投资，允许选择小于经济截面的导体。按经济电流密度选择的导体截面还必须满足导体长期发

6、热允许电流的要求。　　在负荷电流较大，有多种型式的电缆可供选择时，应考虑采用不同敷设方式(包括并列根数、间距等)电缆载流能力的不同，通过技术经济比较，合理选择电缆截面和型式3.电晕电压校验　　电晕放电将引起电晕损耗、无线电干扰、噪声干扰和金属腐蚀等许多不利现象，对于110～220kV裸母线，可按晴天不发生全面电晕条件进行校验，即裸母线的临界电压Ulj应大于其最高工作电压Ugmax为：　　　对于330～500kV超高压配电装置，电晕是选择导线的控制条件，要求在1.1倍最高运行的相电压下，晴天夜间不发生可见电晕。选择时应综合考虑导体直径、分裂间距和相间距离等条件，经技术经济比较，确定最佳方案4.

7、热稳定校验　　按正常电流选出导体截面后，还应按热稳定进行校验。根据短路电流的热效应可知：　　　如计及集肤效应系数，则按热稳定决定的导体最小截面为：　式中C——热稳定系数，　　　热稳定系数C值与材料及发热温度有关。母线的C值可查。　　电缆的热稳定系数C可用下式计算：　5.硬母线动稳定校验　　各种形状的硬母线通常都安装在支持绝缘子上，当冲击电流通过母线时，电动力将使母线产生弯曲应力，因此，母线应按弯曲情况进行应力