绝缘管型母线内部结构、特点及安装注意事项
zsd_9542288908
2023年09月14日 10:25:03
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绝缘管型母线由于具有机械强度高、载流量大及绝缘性能好等突出优势,目前广泛应用于电力、石化等行业。那么绝缘管型母线内部结构是怎样的?有何特点?如何安装,安装注意事项有哪些?下面为大家介绍绝缘管型母线内部结构、特点及安装注意事项、连接方法。

绝缘管型母线由于具有机械强度高、载流量大及绝缘性能好等突出优势,目前广泛应用于电力、石化等行业。那么绝缘管型母线内部结构是怎样的?有何特点?如何安装,安装注意事项有哪些?下面为大家介绍绝缘管型母线内部结构、特点及安装注意事项、连接方法。






绝缘管型母线结构


母线作为电力系统配电装置中的重要连接导体,起着汇集、分配和传输电能的作用,母线的性能优劣,直接影响到电力系统运行的稳定性和可靠性。相比传统的电缆母线、矩形母线或封闭母线,绝缘管型母线具有载流量大、集肤效应低、温升低、允许应力大、安全防触电、稳固抗震、安装方便、免于维护等优点,其应用越来越广泛。绝缘管型母线与铜排母线的技术经济性能对比。


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绝缘管型母线内部结构见上图。绝缘管型母线的载流导体一般采用具有一定厚度的优质高纯度T2y空心紫铜管,含铜量≥99.90%;绝缘管型母线的导体屏蔽层由三元乙丙橡胶与高分子材料聚合而成,可以改善管型母线的电场分布、控制电位和均衡电场,逐级衰减泄漏电流,避免导体与主绝缘层之间发生局部放电;绝缘管型母线的主绝缘层材料采用硅油渗渍纤维及高性能聚四氟乙烯定向箔膜,可在-250℃~250℃温度环境中正常工作,并具有优良的电气性能和化学稳定性,介电损耗小、阻燃、抗老化性能好,使用寿命一般>30年。


绝缘管型母线的金属屏蔽层采用高强度的编制铜网带;外套保护层使用聚烯烃高分子聚合物绝缘护套。每段管型母线接头处均设有屏蔽筒接地层,以实现有效接地,并保证电势为零,不会产生磁涡流现象。







环氧树脂浇注类绝缘管型母线结构



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环氧浸渍纸绝缘是一种绝缘纸与环氧树脂的复合绝缘,导体、半导体层和绝缘纸经加温固化后,形成致密、紧实的一体化结构,绝缘管型母线结构如图2所示。其既具有绝缘纸和环氧树脂的良好绝缘和介电性能,又具有良好力学特性。已证实该种结构形式能有效保证至少在35kV电压等级及以下产品不发生内部局部放电。

在端部,可以很方便地将半导电带分层按一定尺寸缠绕主绝缘,形成类似套管中的电容屏结构,达到控制电场强度分布,减少电场强度集中的效果。


浇注式绝缘管型母线接头一般采用在导体连接部位外罩绝缘套筒的形式,称之为屏蔽筒。屏蔽筒同样是具有电容屏结构的绝缘筒装结构,内屏与导体为等电位联结,外屏为接地导体。两端与本体密封连接,浇注式绝缘管型母线中间接头结构下图所示。


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绝缘管型母线特点


相比传统的电力电缆或铜排母线,绝缘管型母线具有以下优点:


(1)载流量大。相比常规矩形导体和电力电缆导体,绝缘管型母线空心的铜载流导体具有表面积大、导体表面电流密度和电场分布均匀、阻抗小等特点,最高额定传输电流可达8000A,适用于工作电流大的供电回路。


(2)电气绝缘性能强、耐腐蚀。管型母线导体外部采用绝缘性能强的聚烯烃高分子聚合物绝缘护套,具有优良的电气性能和化学稳定性,损耗低,阻燃、耐老化,表面电气绝缘性能强,采用编织铜网作为屏蔽层,母线表面电场分布均匀。


(3)散热性能突出、损耗低。母线导体为空心,内径风道自然风冷,导电铜管的集肤效应系数Kf接近于1,交流电阻小,因而母线功率损失小,单位截面的有效载流量高,损耗远小于常规矩形导体。


(4)允许应力大、机械强度高、抗电气震动性能强。可承受更大的短路电流,最大支撑跨距可达9m。可直接将绝缘管型母线固定在钢结构桁架或混凝土支架上,具有很强的抗震动性能。


(5)可靠性高、使用寿命长。绝缘管型母线的各相封闭、屏蔽、绝缘,内置金属接地层,具有传导泄露电流和充电电流的作用,可以对危险的接触电压进行防护。内部无凝露产生,且消除了外界潮气、灰尘及外物所引起的接地和相间短路故障,运行具有高度的安全可靠性。


(6)结构简单、布置清晰、安装维护方便。与常规电缆相比,绝缘管型母线一次性安装成型,终身免维护。







“管型母线设计施工安装要点


(1)现场测量,选择合理的管型母线走向路径及支撑桁架布置位置,准确设计施工图纸及确定施工方案。


(2)确定管型母线与终端电气设备的连接方式。管型母线与终端电气设备(一般为变压器、开关柜等)的连接一般采用铜带式或铜排式。

a铜带式连接。将管型母线端部通过螺栓将软编织铜带与电气设备端部连接,这种方式属于软连接,它可有效地避免设备运行震动传导至母线,同时可修正土建安装偏差。铜带式连接如下图所示。

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b铜排式连接。将管型母线端部通过螺栓将矩形铜排与电气设备端部直接连接,这种方式属于硬连接。对管型母线与终端电气设备施工安装而言,这种连接方式需要更加精确的测量和安装精度,并且现场施工偏差的修正处理相对困难。铜排式连接示意见上图。


在国外某2×10000t/d水泥熟料生产线的供电方式改造项目中,管型母线两端连接的终端电气设备均为中压开关柜,且两端的开关柜已固定安装运行多年,因此,管型母线与开关柜之间采用铜排式连接。在铜排式连接安装完毕后,在开关柜后加装安全隔离保护箱,将整个连接部位进行封罩,以避免带电运行后,巡检人员跨越时接触触电。


(3)管型母线托架采用优质槽钢焊接制作,表面热镀锌钝化处理,具有优良的耐腐蚀性能;托架用螺栓连接,无需现场焊接,安装、拆卸方便;托架上设有金具滑轨,通过滚轴与母线固定金具连接,该结构可以吸收母线运行和停机检修时,热胀冷缩的长度变化;母线采用不导磁的铝合金固定金具夹持固定,并通过滚轴与托架连接,有效避免了单根母线出现闭合磁路导致运行事故,确保母线安全运行。安装及固定管型母线的托架及固定金具示意见图4。


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(4)管型母线段与段之间,采用单边开口的不锈钢抱箍(不锈钢304)和铜抱箍(T2y铜管)的外置式中间连接结构,现场安装时使用专用工具,使铜抱箍和不锈钢抱箍与母线全面贴合。


(5)管型母线直接穿过墙面的预留孔洞时,穿墙处需使用非导磁材料(可以选择绝缘环氧树脂板或铝合金板)进行封堵,以防小动物、粉尘或雨水进入到室内。


(6)在长距离敷设管型母线时,需进行若干次换相处理,以抵消涡流,保证管型母线长期可靠运行。


以上就是关于绝缘管型母线的资料汇总,绝大多数故障是由于生产和现场安装工艺不到位造成的,目前绝缘管型母线投运前的交接试验仅进行交流耐压试验,无法有效检测出设备存在的缺陷。建议环氧树脂浇注类绝缘管型母线交接试验应包含的绝缘试验项目有:介质损耗因数和电容量测量、接地电流测量、交流耐压以及随后的局部放电测量,并通过试验结果综合评估诊断绝缘管型母线绝缘性能。

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人生如秀
2023年09月14日 16:40:17
2楼

了解到了绝缘管型母线内部结构、特点及安装注意事项,感谢楼主分享,非常有用

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