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母線(xiàn)槽與電纜的性能對比
傳統的母線(xiàn)槽正在受到電纜尤其是分支電纜的挑戰。多年的實(shí)踐經(jīng)驗證明,二者在產(chǎn)品性能、應用領(lǐng)域和經(jīng)濟成本等方面各有千秋,不能簡(jiǎn)單地下結論。本文對電纜和母線(xiàn)槽做了多方面的比較,可供參考。20世紀90年代以前低壓配電系統中一直由電纜擔負著(zhù)輸配電的重要角色。但90年代以來(lái),母線(xiàn)槽系統逐漸被引進(jìn)和開(kāi)發(fā),并迅速在建筑工程中得到廣泛應用。它與傳統輸電器材相比有著(zhù)其獨特的性能優(yōu)勢,比如載流量大、過(guò)載能力強、分接方便、散熱性好以及維護方便等。
1 普通母線(xiàn)槽與電纜的性能特點(diǎn):
所謂普通母線(xiàn)槽,就是通過(guò)合理、安全的結構,將幾根導體包裹在金屬外殼內,組成一個(gè)整體的具有電氣連續性的輸配電系統。普通母線(xiàn)槽一般分為密集絕緣型和空氣絕緣型兩種??諝饨^緣型結構簡(jiǎn)單、輸送電流大;密集絕緣型結構緊湊、散熱能力好。它們都有過(guò)載能力強、分接方便、占用空間小等特點(diǎn)。電纜分為單芯電纜和多芯電纜。單芯電纜主要采用各種絕緣材料,將多股銅線(xiàn)包覆在絕緣層內,作為某一相電流導體。多芯電纜則是將多根絕緣線(xiàn)芯絞合在一起,在包上外護套而形成的一整根完整的電纜。電力電纜的絕緣線(xiàn)芯數,通常為1、2、3、4、5等芯,以及4+1和3+2芯。電纜的主要優(yōu)點(diǎn)是選用靈活多變,環(huán)境適應能力強,但也有著(zhù)其固有的局限性。下面從幾個(gè)主要方面對母線(xiàn)槽和電纜進(jìn)行性能比較。a) 載流量:低壓電纜的截面積最大為1000mm2,額定電流為1600A。這么大規格電纜因其體積和重量過(guò)大,很少應用于實(shí)際工程中。
工程中一般常用的是400 mm2及以下規格電纜,這就要求使用多根電纜來(lái)實(shí)現同時(shí)供電。而母線(xiàn)槽額定電流最大可達6300A,其強大的載流能力是電纜根本無(wú)法比擬的。
b) 過(guò)載能力:不論電纜還是母線(xiàn)槽,過(guò)載能力都取決于所用絕緣材料的工作溫度。母線(xiàn)槽絕緣材料的工作溫度為105℃,現已開(kāi)發(fā)出工作溫度為140℃以上的輻照交聯(lián)阻燃纏繞帶(PER)和輻射交聯(lián)聚烴熱收縮管。而目前電纜所用絕緣材料的常期工作溫度一般為90℃和105℃,輻照交聯(lián)電纜的最高工作溫度為125℃。因此,母線(xiàn)槽的過(guò)載能力遠遠大于電纜。
c) 安裝分接:母線(xiàn)槽一般采用插接式安裝分接方法。所謂插接式母線(xiàn)槽,就是利用插接的方式把主干線(xiàn)的電源分接到支線(xiàn)去,每隔若干米就留有一個(gè)插接箱口,因此分接十分方便。而電纜需要在現場(chǎng)進(jìn)行分接,可靠性差,即便是預制分支電纜,也有其缺陷。分支電纜明顯的缺點(diǎn),主要是需要向工廠(chǎng)定制分支連接器材,通常采用開(kāi)口的"C"型抱箍。時(shí)間久了,這種抱箍能否保證緊箍力也是問(wèn)題。另外,分支電纜分支頭的價(jià)格不菲,因此預制分支電纜至今應用面仍不廣。安裝分支電纜時(shí),需要切斷樓面電源,而安裝母線(xiàn)槽時(shí)無(wú)須斷電,只要在空載情況下,取下母線(xiàn)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。
d) 防火性能:普通電纜的絕緣層和外護套會(huì )燃燒。即使阻燃電纜在火焰下也會(huì )燃燒,只有在火焰離開(kāi)后才燃燒。耐火電纜不會(huì )燃燒,但價(jià)格昂貴,只有在消防報警電路系統等不準停電的場(chǎng)合才使用耐火電纜。而母線(xiàn)槽外殼是金屬的,不會(huì )燃燒,即使銅排的絕緣材料發(fā)生燃燒,火苗也不會(huì )危機到母線(xiàn)槽外面。
e) 散熱性能:電纜的絕緣和外護套 既是絕緣層,又是隔熱層。因此,為了保持電纜散熱,當電纜在橋架內敷設時(shí),最多允許敷設2層,其原因主要是考慮散熱問(wèn)題。而母線(xiàn)槽利用空氣傳導散熱,并通過(guò)緊密接觸的鋼制外殼,把熱量散發(fā)出去,因此它的散熱性能比電纜優(yōu)越的多。
f) 運行維護:母線(xiàn)槽的維護比較簡(jiǎn)單。母線(xiàn)槽日常維護時(shí),通常是測量外殼和穿芯螺栓的溫升、進(jìn)線(xiàn)箱的接頭溫升等,穿芯螺栓若采用4.8級則需要定期緊固,若采用8.8級的高強螺栓則不必定期堅固。而電纜因其材料易于磨損、易老化、壽命較短等因素限制,需要定期進(jìn)行檢查和維護,甚至更換。
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