在高层建筑的供电系统中,供电主干线起着非常重要的作用,它好似人体中的大动脉,一旦出现故障就会造成严重的后果。因此,生产、建设及科研单位一直在为供电主干线的可靠性作出努力,不断改进,以期创造出安装维护简便、质优价廉、性能稳定的新产品。

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       一直以来,供电主干线在高层建筑的供电系统中起着非常重要的作用,它就好比人身体中的大动脉,一旦出现故障就会造成严重的后果。正因为这样,生产、建设及科研单位一直在为供电主干线的可靠性的改进作出努力,希望能够创造出安装维护简便、质优价廉、性能稳定的新产品。

       室内导线敷设方式可分为两种:明敷——导线直接敷设于墙壁、顶棚的表面及桁架、支架等处或者在管子、线槽等保护体内;暗敷——导线敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部,或者在混凝土板孔内敷线。对于用电负荷不是很大的小型建筑,主干线往往采用绝缘导线;对于用电负荷较大的高层建筑,用绝缘导线作为主干线已不能满足供电需要,这时主干线需要用电缆或母线槽。

       在 80年代以前,高层建筑中的供电主干线主要采用可靠性较好的普通电缆,在电气竖井内沿墙壁用支架或电缆桥架敷设电缆。电缆作为供电主干线比裸导线、裸排要安全可靠得多,但因此载流量也受到限制,电缆截面不会很大(最大只能做到400mm2),而且电缆太粗,现场施工难度大。等到了80年代中后期,随着城市发展迅速,大量高层建筑开始建造,建筑物的用电负荷急剧增加,以电缆作为供电主干线的局限性越来越突出,特别是现场制作电缆分支接头技术难度很大,急需一种容量大、分支方便的供电主干线取而代之。这时,容量大、分支方便的母线槽从国外引进来,并且在工程中迅速得到推广应用。

       首先介绍一下母线槽的集中分类:

       第一种: 封闭式母线槽(简称母线槽)是由金属板(钢板或铝板)为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。它可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线,可以制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。在高层建筑的供电系统中,动力和照明线路往往都是分开设置的,母线槽作为供电主干线在电气竖井内沿墙垂直安装一趟或多趟。按用途一趟母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽(分带插孔和不带插孔两种)、L型垂直(水平)弯通母线、Z型垂直(水平)偏置母线、T型垂直(水平)三通母线、X型垂直(水平)四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽三种。

       第二种:空气式插接母线槽(BMC)。由于母线之间接头用铜片软接过渡,在南方天气潮湿,接头之间容易产生氧化,形成接头与母线接触不良,母线触头容易发热,所以在南方极少使用。并且接头之间体积过大,水平母线段尺寸不一致,外形不够美观。

       第三种:密集绝缘插接母线槽(CMC)。这种母线槽防潮、散热效果比较差。在防潮方面,母线在施工时,容易受潮甚至渗水,造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳,由于线与线之间紧凑排列安装,L2、L3相热能散发缓慢,造成母线槽温升偏高的问题。密集绝缘插接母线槽受外壳板材限制,只能生产不大于3m的水平段。由于母线之间的间隙小,母线通过大电流的时候,会产生强大的电动力,使磁振荡频率形成叠加状态,造成大的噪音。

       第四种:高强度封闭式母线槽(CFW)。这种母线槽工艺制造不受板材限制,外壳做成瓦沟的形式,使母线机械强度增加,母线水平段可生产至13m长。由于外壳做成瓦沟形式,坑沟位置有意将母线分隔固定,母线之间有18mm的间距,线间通风良好,使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高,比较适应南方气候;由于线间有一定的空隙,使导线的温升下降,这样就提高了过载能力,并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比密集型母线槽大得多,因此在同规格比较时,它的导电排截面必须比密集绝缘插接母线槽大。
        母线槽的合理选择

  1993年8月颁布施行的《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)第9.12节"封闭式母线布线"对母线槽的敷设环境及安装要求作了详细规定;有关母线槽的安装图集也相继出版,如《电气竖井设备安装》(JSJT-155),1999年7月华东地区建筑标准设计协作办出版的《高低压母线槽安装》(DBJT14-5),这些对母线槽的安装及使用都起到了规范化及指导作用。
  《高低压母线槽安装》(DBJT14-5)主要内容:高低压母线槽多种安装方式、低压母线槽在特殊部位的安装做法及各种安装配件的加工制作;适用范围:适用于正常、干燥、微尘、对金属无腐蚀性场所的工业与民用建筑及高层建筑内,电压等级在10KV及以下各种供配电线路中。图集还对母线槽及紧固件的选用、防火堵料的使用及母线槽的安装做法都做了详尽的描述。该图集可以作为合理选用母线槽的有力工具。
  由于母线槽与普通电缆、预制分支电缆相比具有:供电干线连续性差、多接头;气密与防水性差;耐腐蚀性、抗震性、供电可靠性差;施工现场环境要求高和安装空间尺寸要求高;施工难度大、周期长、使用寿命短且维护工作量大等诸多缺陷。90年代中期,国外发达国家生产制造出了预制分支电缆系统,克服了母线槽的许多缺陷,成为母线槽作为供电主干线的更新换代产品。国内有些公司引进国外先进生产设备和制造技术,成功地研制生产出了高质量的系列预制分支电缆系统,填补了国内空白。
  预制分支电缆(YFD)必须是工厂化生产,其结构合理、制作工艺先进、测试手段严格。因此它具有优良的供电可靠性、价格低廉、安装环境要求低、施工方便、品种规格多、选用灵活,还具有优良的抗震性、气密性、防水性、耐火性及免维护功能,在高层建筑供电主干线系统中迅速得到推广应用。2000年7月,中国建筑标准设计研究所出版了《预制分支电力电缆安装》(OOD162)图集,图集明确了预制分支电缆适用范围、安装做法。
  在确定建筑物供电主干线究竟采用哪种方式,笔者认为:对于用电负荷较小,分支回路不是很多,供电主干线尽量采用绝缘导线,如果不能满足要求就采用普通电缆;对于用电负荷较大,分支回路较多,供电主干线采用普通电缆不能满足要求并且数量很多时,就采用母线槽;对于用电负荷很大,分支回路很多,供电主干线采用母线槽其绝缘、温升、噪声等问题都很突出,综合经济效益很差时,就采用预制分支电缆。
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