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母線槽與電纜的性能對比

傳統的母線槽正在受到電纜尤其是分支電纜的挑戰。多年的實踐經驗證明,二者在產品性能、應用領域和經濟成本等方面各有千秋,不能簡單地下結論。本文對電纜和母線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輸配電的重要角色。但90年代以來,母線槽系統逐漸被引進和開發,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其獨特的性能優勢,比如載流量大、過載能力強、分接方便、散熱性好以及維護方便等。

1 普通母線槽與電纜的性能特點:

所謂普通母線槽,就是通過合理、安全的結構,將幾根導體包裹在金屬外殼內,組成一個整體的具有電氣連續性的輸配電系統。普通母線槽一般分為密集絕緣型和空氣絕緣型兩種。空氣絕緣型結構簡單、輸送電流大;密集絕緣型結構緊湊、散熱能力好。它們都有過載能力強、分接方便、占用空間小等特點。
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。電纜的主要優點是選用靈活多變,環境適應能力強,但也有著其固有的局限性。下面從幾個主要方面對母線槽和電纜進行性能比較。
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大,很少應用于實際工程中。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實現同時供電。而母線槽額定電流最大可達6300A,其強大的載流能力是電纜根本無法比擬的。
b) 過載能力:
不論電纜還是母線槽,過載能力都取決于所用絕緣材料的工作溫度。母線槽絕緣材料的工作溫度為105℃,現已開發出工作溫度為140℃以上的輻照交聯阻燃纏繞帶(PER)和輻射交聯聚烴熱收縮管。而目前電纜所用絕緣材料的常期工作溫度一般為90℃和105℃,輻照交聯電纜的最高工作溫度為125℃。因此,母線槽的過載能力遠遠大于電纜。
c) 安裝分接:
母線槽一般采用插接式安裝分接方法。所謂插接式母線槽,就是利用插接的方式把主干線的電源分接到支線去,每隔若干米就留有一個插接箱口,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,也有其缺陷。分支電纜明顯的缺點,主要是需要向工廠定制分支連接器材,通常采用開口的"C"型抱箍。時間久了,這種抱箍能否保證緊箍力也是問題。另外,分支電纜分支頭的價格不菲,因此預制分支電纜至今應用面仍不廣。安裝分支電纜時,需要切斷樓面電源,而安裝母線槽時無須斷電,只要在空載情況下,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。
d) 防火性能:
普通電纜的絕緣層和外護套會燃燒。即使阻燃電纜在火焰下也會燃燒,只有在火焰離開后才燃燒。耐火電纜不會燃燒,但價格昂貴,只有在消防報警電路系統等不準停電的場合才使用耐火電纜。而母線槽外殼是金屬的,不會燃燒,即使銅排的絕緣材料發生燃燒,火苗也不會危機到母線槽外面。
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,最多允許敷設2層,其原因主要是考慮散熱問題。而母線槽利用空氣傳導散熱,并通過緊密接觸的鋼制外殼,把熱量散發出去,因此它的散熱性能比電纜優越的多。
 f) 運行維護:
母線槽的維護比較簡單。母線槽日常維護時,通常是測量外殼和穿芯螺栓的溫升、進線箱的接頭溫升等,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,需要定期進行檢查和維護,甚至更換。

 
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