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资源描述

1、- E r -,. II - GB 7251.1-2005 低压成套开关设备和控制设备第2部分:对母线干线系统(母线槽) 的特殊要求GB 7251.2-2006 额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接企具试验方 3适用范围本图集适用于工业、民用建筑中高、f邸成套开关设备、变压器、箱式变电站、封闭母线槽等配电设备及冶炼、轧制、风力发电等变流、变频、电气控制设备中铜铝复合母线的应用选型. 4主要内容本图集主要包括铜铝复合母线的型号说明、截面形状、尺寸规格、技术参法和要求GB/T 9327-2010 数、加工方法及安装、持续载流量及铜铝复合母线在低压开关柜、母线槽中的低压

2、配电设计规范GB 50054-2011 电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GB 50149-2010 建筑电气工程施工质量验收规范GB 50303 输变电设备用铜包铝母线DL/T 247-2012 导体和电器选择设计技术规定DL/T 5222-2005 电工用铜包铝母线NB/T 42002-2012 当依据的标准规范进行修订或有新的标准规范出版实施时，应对本图集相关内容进行复核后选用. 2编制目的为适应建设资源节约型、创新型国家的需要加强我国有色金属资源的综合利用，积极推进电工行业新材料、新产品的推广应用，实现以铝节铜，编制本图集.本图集提供铜铝复合母线设计选型的资料供建筑电气、成

3、套电气设备设计人员参考使用. 应用以及铜铝复合母线、铜铝复合导体母线槽、高压封闭母线的相关技术资料. 5其他说明 5.1 国家现行标准中铜铝复合母线也称为铜包铝母线、铜铝复合排或铜包铝排.这种复合导体材料的一个关键特性是铜、铝两种金属界面之间相互融合或扩散形成紧密的冶金结合. 5.2本图集中铜铝复合母线的型号、截面形状、尺寸规格及技术参数引自输变电设备用铜包铝母线DL/T247-2012. 5.3铜铝复合母线选用说明 5.3.1 关键参数 1 )界面结合强度.铜铝复合母线是由铜和铝两种材料复合达到冶金结合. 因此铜铝界面结合强度是最关键的参数界面结合强度不高剪切、折弯、冲 13CD7

4、01-4 孔加工会破坏铜铝界面温差大时热胀冷缩产生的应力也会破坏它这项参数决定了它的使用性能和寿命，在输变电设备用铜包铝母线DL/T247-2012 中给出了这项参数的最小限值(大于35MPo)满足这个最小值可以承受 200C以下温差产生的热胀冷缩应力的破坏在正确的加工方法加工时不会破坏铜铝结合. 2)铜层体积比.铜层体积比也是铜铝复合母线很重要的一项参数输变电设备用铜包铝母线)DL/T 247-2012规定了其范围(18%, 22%) ，当达到20%时其载流量能达到T2铜排的86%如果小于标准规定值载流量小选用时必须加大截面否则会增高成套电气设备温升增大能耗影响设备的使用安全。

5、5.3.2 1000次热循环试验:铜铝复合母线长期在大电流通电、断电时其连接部位(用螺栓搭接)直流电阻会不会发生变化依据额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求)GB/T 9327-2010 做1000次通电热循环试验试验后计算其电阻比率和离散度，若小于标准规定就可判定铜铝复合母线长期通过大电流运行时其铜铝结合层电阻的变化在允许范围内使用可靠。因此生产企业只要能提供按照输变电设备用铜包铝母线)DL/T247-2012做的全面检测报告和按照额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接企具试验方法和要求)GB/T 9327一 2010做的100

6、0次热循环试验报告产品质量是有保证的可以放心使用. 5.3.3截面计算:载流量表中数据是裸排单独在空气中放置进行的试验数据，给出的物理边界和换算系数同实际比较是一种理想值。在复杂条件下，不能直接把实际的负荷能力或母线的温度包含在内.因此在封闭的箱内如开关柜内，由于母线中热流量填充密度大，局部空气温度差别大，箱内空气温度与载流量表中给出的环境温度差距大。所以在成套电气设备中计算导体截面时，载流量表只能做参考，最好按照在具体产品中推荐的载流量选用参考表选用. 5.3.4载流量说明:载流量影响因素很多如测试时的环境温度、导体工作温度、导体平放还是坚放、测试场地的日，熙、风速等.此外，导

7、体表面有无涂层也有很大差异有涂层时的载流量比无涂层时的载流量要高 15元IV20%。因此进行比较时必须换算到同等条件下进行比较。 5.4铜母线电气性能、机械性能优异但价格串贵.铝母线导电率仅次于铜母线，价格低廉，但存在三大缺点:表面易氧化，接触部位因接触电阻增大而发热。蠕变变形快紧固后一旦松动搭接部位就会发热甚至烧毁。搭接使用寿命短长期通电搭接面接触电阻会逐渐增大直至丧失导电能力。铜铝复合母线内芯是铝而外层有20%截面积的铜层故不存在铝母线上述缺点同时比铜母线大幅降低了戚本。 13CD701-4 8.界面结合的剪切强度: 35MPa. 9.温度变化特性:在一40Crv11 O.C范

8、围内其界面结合剪切强度应35MPa. TLM一口一口口 1Ttbb(mm) 类别代号(截面形状，全圆边形用Q表示，圆角形用Y表示) 型式代号(铜铝复合母线型式代号用TLM表示) 铜铝复合母线的规格(rrm) 。-o-o-o-o一。一o-o-o 3o I!: 4o I!: 5010 63( 60) I 0 8010 100 I 0 125( 120) I 0 140 I 0 160 I 0 180 I 0 200 I!: I 0 I!: 注:0表示常用规格，!:表示特殊规格. 14 。-o-o 12 10 8 5 4 3 宽边b 院阴阳冷i 全圆边 .-0.一 30乡SZm s乡么山b一圆。-

9、o-o 。。。-o-o-o-o-o-o 。-o-o-o-o-o-o-o 。-o-o-o-o-o-o-o 铜铝复合母线的尺寸偏差(rrm) 标称尺寸| 窄边。I宽边b 3a:(6.3 I :!:0.12 63a:(12 I :!:0.15 12a I :!: 0.20 30b100 100b 士0.80 :!: 1.20 铜铝复合母线主要技术参数: 1 .铜层体积比:20% 允许范围为18%rv22%. 2.铜层厚度偏差:允许偏差为铜层平均厚度的士10%. 3.密度:3.94gjcm3，允许偏差为:!:3.2%. 4.平直度:在1m范围内窄边不大于2mm，宽边不大于5mm. 5抗拉强度与延伸

11、切断 1 .1 用锯床切断.采用液压锯床锯片采用细齿锯片(锯铝合金用锯片)为了延长锯片的使用时间锯切的同时必须用轧化液冷却. 1.2用冲床切断.宜采用平切，如图2所示.铜铝复合母线较长时应使用支架，使工件与模具保持在同一平面. 1.3用母排多工位加工机切断.可采用直切或者模具上模带有斜度如图3: 而不应采用图4方式，否则会使工件截面中间或两侧严重变形，造成铜铝分层. 2打孔- 2.1 用冲床冲孔.其冲孔模具间障必须按铜铝复合母线材料要求调整，尤其是同时冲多孔及U形孔(图5)时，模具上模必须有脱料压紧装置，如图6所示. 2.2用母排多工位加工机时应调整模具问障(参考第6页模具间朦表)，并

12、且应保证模具在间合运行时凸模、凹模同轴度如图7所示. 2.3用钻床钻孔 2.3.1 用钻床钻孔时在即将钻透或钻透后向上回钻头时应轻压轻提避免底部或顶部的铜铝分层. 2.3.2铜铝复合排在钻孔时下部应垫板严禁悬空. 2.3.3在钻孔时必须用乳化液或肥皂水冷却. 2.3.4用手电钻钻孔时钻头应磨制成图8形状并且在即将钻透时应轻轻下压. 冲床上模、I，F 工件图3母排多工位加工机切断图4错误的切断方法图5U形孔图6中孔上模托料压紧装置 F 一一一头图7多工位加工机打孔图8钻头形状 13CD701-4 280 3折弯 3.1铜铝复合母线折弯如图9所示弯曲直径见本图集第4 凹模 280 凸模

13、页. 3.2折弯过程中应尽量减小材料表面的摩擦力. 3.3折弯模具的R角应根据材料的厚度及时调整折弯模具参考图1Q. 3.4严禁以图11所示形状对材料进行折弯这种形状会对所有材料的导电性能产生较大的影响. 25 的时 .OV 序号材料厚度b(mm) 模具间隙(mm) 3b6 6,9 2 7卡 100 63,40 辛.D 圣、下一垂125 63 13 4 M12 .D 垂80 63,40 15 2 M14 队气直100 100,80 17 4 M16 .( 直63 50,40 13 2 M12 飞5t、E、比2 连80 80,63 13 4 M12 俨2Jt/2 连50 45,40

14、11 2 M10 接 63 63,50 11 4 M10 接 63 31.5,25 11 2 M10 50 50 9 4 M8 50 31.5,25 9 2 M 8 45 45 9 4 M8 125 31.5,25 60 11 2 M10 40 40,31.5 13 M12 C飞 .0 国之小r二J, 1 4x 12x 1 -3xlQx 1 3x 10 x1oo 12x 100 2500 5000 4x 12x 120 4x 12x 120 4x 12x 120 6x 10 x 100 6x 10 x 100 6x 10 x 100 3x10 x120 3x 10 x 120 2x8x 10

15、0 3150 6300 6x 1 Ox 120 6x 10 x 120 6x 1 Ox 120 6x10 x120 6x 10 x 120 6x 1 Ox 120 4x 10 x 120 4x 10 x 120 2x 10 x 100 注:本表格所列规格仅供参考具体选型由设计人员确定.低压成套开关设备中铜铝复合母线选型图集号 13CD701-4 审整l张坚华协幽rtl校到纠纠垦_fj继咀童声赞担位塑页 16 成套电气设备内铜铝复合母线的工作电流和功率损耗见下表(铜层体积比20%、水平走向、裸排坚放、50Hz或60Hz.成套设备内空气温度为55-C，导体温度70-C) 0 成套电气设备内铜铝复合

16、母线的工作电流和功率损耗表每相一根排每相两根排母线规格截面积铜排铜铝复合排铜排铜铝复合排 (mm) (m付， 2)K1 工作电流() Pv( w/m) 工作电流() Pv( w/m) K1 工作电流() Pv( w/m) 工作电流() Pv( w/m) 5x40 195 1.03 313 10.9 270 11.2 1.07 543 17 468 17.5 10 x40 379 1.07 465 12.4 402 12.9 1.15 839 21.7 725 22.5 5x50 245 1.04 379 12.9 329 13.4 1.09 646 19.6 560 20.3 10 x 5

17、0 479 1.08 554 14,2 476 14.6 1.18 982 24.4 844 25 5x60 295 1.05 447 15 387 15.7 1.1 748 22 648 22.9 10 x 60 579 1.1 640 16.1 546 16.3 1.21 1118 27.1 954 27.4 5x80 395 1.07 575 19 495 19.6 1.13 943 27 812 27.7 10 x 80 779 1.13 806 19.7 689 20 1.27 1372 32 1173 32.6 5x 100 495 1.1 702 23.3 602 23.8 1.

18、17 1125 31.8 965 32.5 10 x100 979 1.17 969 23,5 837 24.4 1.33 1612 37.1 1392 38.4 12x100 1170 1.21 1131 29.6 968 28.2 1.41 1859 43.5 1591 50.6 注:1.表中:K1 一电流位移系数 K3取值表 12x K1 外壳内导体周围的系数K3 PV一每米相导体功率损耗，Pv= K2S 1 +(T-20) 式中K2为传导率(m/ 0. mm2) ，铜排为56，铜铝复合排空气温度(c ) 导体温度70C导体温度90C 为40;S为母线截面积(mm与;为电阻温度系数(1

19、/-C) , 20 2.08 2.49 25 1.94 2.37 铜为0.004，铜铝复合排为0.00385;T为导体温度(-c )。 30 1.82 2.26 2.每相两根排时排间相间距等于母排厚度.35 1.69 2.14 3.表中数据引自IEC61439-1 :2011 . IDT. 11邸成套开关设备和控制设 40 1.54 2.03 各第一部分:总则其中铜铝复合排工作电流和功率损耗是由铜铝复合排载 45 1.35 1.91 流量表计算的. 50 1.18 1.77 55 1.62 4.成套电气设备内空气温度不是55-C、工作温度不是70-C时可用K3取值表中 60 0.77 1.48

20、系数进行换算工作电流数值乘以K3功率损耗按注1中公式计算. 低压成套开关设备中铜铝复合母线选型图集号13CD701-4 审核|张坚华I幽幽刷如才|吴孝到曼你坷设计|黄吉祥和在每斓页17 1 母线槽在配电系统中主要连接变压器到配电柜、配电柜到配电柜、配电柜到负载因此，母线槽的额定电流依据变压器容量、配电柜中断路器的额定电流、负载的负荷电流来确定.变压器容量与母线槽额定电流之间的关系见下表: 母线槽额定电流表额定电压 400V (空载) 690V 变压器容量计算电流() 建议母线槽额定计算电流() 建议母线槽额定 ( kVA) 电流(A) 电流(A 200 288 400 168

21、250 250 361 500 210 250 315 455 630 266 400 400 597 800 336 400 500 722 1000 420 500 630 909 1250 526 630 800 1155 1600 672 800 1000 1443 2000 840 1000 1250 1804 2500 1050 1250 1600 2309 3150 1330 1600 2000 2887 3500 1680 2000 2500 3608 5000 2094 2500 3150 4546 6300 2636 3150 3额定电流的计算见下式:电压降的计算见下式: Ie=一旦旦立一x103 .U=al丁IeLDL/T247-2012 电工用铜包铝母线)NB/T 42002-2012 4产品认证中

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