1、6.3 母線和電纜的選擇 6.3.1 母線的選擇 配電裝置中的母線，應根據具體使用情況按下列條件選擇和校驗：母線材料、截面形狀和布置方式；母線截面尺寸；電暈；熱穩定；動穩定；共振頻率。 一、母線材料、截面形狀和布置方式選擇 母線一般采用導電率高的鋁、銅型材制成。 常用的硬母線截面形狀為矩形、槽形和管形。 母線的散熱條件和機械強度與母線的布置方式有關。 矩形母線的布置方式二、母線截面尺寸選擇 為了保證母線的長期安全運行，母線導體在額定環境溫度0e和導體正常發熱允許最高溫度e下的允許電流Ie ，經過修正后的數值應大于或等于流過導體的最大持續工作電流Igmax。為了考慮母線長期運行的經濟性，除了配電

2、裝置的匯流母線以及斷續運行或長度在20米以下的母線外，一般均應按經濟電流密度選擇導體的截面。二、母線截面尺寸選擇導體的經濟截面Ssec計算公式： 式中Igmax 正常工作時的最大持續工作電流(A)； j經濟電流密度(Amm2)。三、電暈電壓校驗電暈放電會造成電暈損耗、無線電干擾、噪音和金屬腐蝕等許多危害。110220千伏裸母線晴天不發生可見電暈的條件是：電暈臨界電壓Ulj應大于最高工作電壓Ugmax，即 UljUgmax 對于330500千伏超高壓配電裝置,電暈是選擇導線的控制條件。要求在1.1倍最高工作相電壓下，晴天夜晚不應出現可見電暈。 四、熱穩定校驗 裸導體熱穩定校驗公式為： 式中 S所

3、選導體截面（mm2）；Smin根據熱穩定條件決定的導體最小允許截面（mm2）；Qd短路電流熱效應；kf集膚效應系數； C熱穩定系數，其值與材料及發熱溫度有關。五、動穩定校驗 安裝在支持絕緣子上的硬母線，當短路沖擊電流通過母線時，電動力將使母線產生彎曲應力。因此，母線應進行短路機械強度計算。五、動穩定校驗單條母線的應力計算在電動力的作用下，當跨距數大于2時，母線所受的最大彎矩為 式中f單位長度母線上所受最大相間電動力(Nm)； L母線支持絕緣子之間的跨距(m)。 單條母線的應力計算當跨距數等于2時，母線所受最大彎矩為母線最大相間計算彎曲應力 上式中W 為母線對垂直于作用力方向軸的截面系數(或稱抗

4、彎矩)。 單條母線的應力計算當三相母線水平布置且相間距離為a(m)時，三相短路的最大電動力為母線最大相間計算應力jx jx= l.7310-7 iim(3) 2 (Pa) 式中iim(3) 三相短路沖擊電流值(A)。 單條母線的應力計算求出的母線最大相間計算應力jx不超過母線材料的允許應力y，即 則認為母線的動穩定是滿足要求的。母線材料的允許應力y見相應表格。 絕緣子間的最大允許跨距Lmax在設計中，常根據母線材料的最大允許應力y來決定絕緣子間的最大允許跨距Lmax絕緣子間的最大允許跨距Lmax計算得到的Lmax可能較大，為了避免水平放置的母線因自重而過分彎曲，所選擇的跨距一般不超過1.52米

5、。為便于安裝絕緣子支座及引下線，最好選取跨距等于配電裝置的間隔寬度。六、母線共振的校驗母線應盡量避免共振。為了避開共振和校驗機械強度，對于重要回路(如發電機、變壓器及匯流母線等)的母線應進行共振校驗。 母線的一階自振頻率f1可按下式計算六、母線共振的校驗其中L母線絕緣子之間的跨距(m)； E導體材料的彈性模量(Nm2)； I導體截面的慣性矩(m4)； m單位長度母線導體的質量(kgm)； Nf頻率系數，與母線的連接跨數和支承方式有關，可由相應表格查得。六、母線共振的校驗為了避免導體產生危險的共振，對于重要回路的母線，應使其固有振動頻率在下述范圍以外： 單條母線及母線組中各單條母線：35150H

6、z 對于多條母線組及帶引下線的單條母線：35155Hz 對于槽形母線和管形母線：30160 Hz六、母線共振的校驗當母線固有振動頻率無法限制在共振頻率范圍之外時，母線受力計算必須乘以振動系數，值可由相應曲線查得。 六、母線共振的校驗在考慮母線共振影響的母線絕緣子之間的最大允許跨距為六、母線共振的校驗若已知母線的材料、形狀、布置方式和應避開共振的固有振動頻率f0(一般f0=200Hz)時，可由上式算出母線不發生共振所允許的最大絕緣子跨距 ，如選擇的絕緣子跨距小于Lmax ，則=l。 6.3.2 電力電纜的選擇 一、按結構類型選擇電力電纜根據電力電纜的用途、敷設方法和使用場所，選擇電力電纜的芯數、

7、芯線的材料、絕緣的種類、保護層的結構以及電纜的其它特征，最后確定電力電纜的型號。6.3.2 電力電纜的選擇二、按電壓選擇要求電力電纜的額定電壓Ue不小于安裝地點的最大工作電壓Ugmax，即 UeUgmax 6.3.2 電力電纜的選擇 三、按最大持續工作電流選擇電纜截面要使電纜的正常發熱溫度不超過其長期允許發熱溫度e，必須滿足下列條件： IgmaxkIe 式中Igmax 電纜電路中長期通過的最大工作電流； Ie電纜的長期允許電流； k綜合修正系數，與環境溫度、敷設方式及土壤熱阻有關。 6.3.2 電力電纜的選擇四、按經濟電流密度選擇電纜截面 對于發電機、變壓器回路，當其最大負荷利用小時數超過50

8、00小時年，且長度超過20米時，應按經濟電流密度選擇電纜截面，并按最大長期工作電流進行校驗。6.3.2 電力電纜的選擇按經濟電流密度選出的電纜，還應確定經濟合理的電纜根數。一般情況下，電纜截面在150mm2以下時，其經濟根數為一根。當截面S大于150 mm2時，其經濟根數可按S150決定。若電纜截面比一根150 mm2的電纜大，但又比兩根150 mm2的電纜小時，通常宜采用兩根120 mm2的電纜。 6.3.2 電力電纜的選擇五、按短路熱穩定校驗電纜截面 滿足熱穩定要求的最小電纜截面可按下式求得：式中Qd 短路電流熱效應（A2s）； C 熱穩定系數，它與電纜類型、額定電壓及短路允許最高溫度有關

9、。 6.3.2 電力電纜的選擇六、電壓損失校驗當電纜用于遠距離輸電時，還應對其進行允許電壓損失校驗。電纜電壓損失可按如下公式校驗:其中電纜導體的電阻率(mm2m)； L電纜長度(m)； Ue電纜額定電壓(V)； S 電纜截面(mm2)； Igmax電纜的最大長期工作電流(A)。 電力電纜的選擇舉例電力電纜的選擇舉例解：(1)截面選擇當鋁芯電纜Tmax= 4500h時，經濟電流密度j=1.73Amm2 ，則電纜經濟截面為電力電纜的選擇舉例選用兩根10千伏ZLLl2三芯油浸紙絕緣鋁芯鉛包防腐電纜，每根截面S=95mm2，Ie=185A，正常運行允許最高溫度60。(2)按長期發熱允許電流校驗考慮一條線路故障時，另一條線路要供兩臺變壓器滿負荷運行，故最大長期工作電流 Igmax =2183=366(A) 電力電纜的選擇舉例當實際土壤溫度為+20時，查出溫度修正系數k1=1.07。當電纜間距取200mm時，由手冊可查得兩根并排電纜修正系數k2=O.92。當土壤熱阻系數g=80時，查得修正系數K3=1.05，故綜合修正系數為 k= k1 k2 k3 =1.070.921.05=0.93電力電纜的選擇舉例兩根電纜的允許載流量為 Ie =2kIe=20.9318