选择母线和绝缘：热稳定性的校验和条件

母线应根据使用情况按以下条件选择和校验。

（1）形式与材料。一般配电装置母线都采用铝母线。35kV以下户内且工作电流在4000A以下时，一般多选用矩形铝母线；4000A以上一般选用管形或槽形母线。

（2）按允许发热条件选择母线截面，即母线的实际允许电流不能小于母线的工作电流。

（3）短路动稳定性校验。一般按短路时所受到的最大应力校验其动稳定性，满足的条件为

式中，σal——母线材料的最大允许应力[Pa（帕斯卡），即N/m2]，硬铜σal≈137MPa，硬铝σal≈69MPa；

σC——母线通过时所受到的最大计算应力，σC＝M/W。其中，M为母线通过时所受到的弯曲力矩（N·m）；

W——母线截面系数（m3）。

当母线挡数为1～2时，；当挡数大于2时，，按式（6－36）计算，l为母线的挡距，对开关柜（屏）上的母线来说，l即柜（屏）的宽度（m）。

在图6－13所示放置方式时，有

式中，b——母线截面的水平宽度（m）；

h——母线截面的垂直宽度（m）。

图6－13　母线在绝缘子上的放置方式

（a）平放；（b）竖放

母线所受的力将作用在支持它的绝缘瓷瓶上，在设计时还要考虑绝缘瓷瓶所承受的最大荷重，也就是作用在绝缘瓷瓶上最大的计算力FC不应超过绝缘瓷瓶的允许荷重Fal，即

式中，Fmax——绝缘瓷瓶的破坏荷重，可以从产品样本中查得，常取破坏荷重的60％作为允许荷重；

FC——短路时作用于绝缘子上的计算力。

如果母线在绝缘子上为平放[见图6－13（a）]，则FC按式（6－36）计算，即

如果母线在绝缘子上为竖放[见图6－13（b）]，则

（4）短路热稳定性校验。母线、绝缘导线和电缆一般可按下式校验，热稳定性为(www.xing528.com)

式中，C——导体的短路热稳定系数，可查附表5－5；

Amin——导体的最小热稳定截面。

[例6－3]已知某总降压变电所在最大运行方式下，10kV母线上的短路电流为I″＝I∞＝，继电保护装置的动作时间为top＝2.1s，高压断路器的分闸时间为0.2s，母线间距离为a＝250mm，母线平放，支持瓷瓶的跨距为1m，跨距数大于2段，母线的正常工作电流为600A。试选择矩形铝母线截面及支持瓷瓶。

解：

（1）母线的选择。

①按允许发热条件选择母线截面，查附表6－5，铝母线截面为50mm×5mm，其允许电流为665A＞600A。

②短路动稳定性校验。由式（6－8）得

由式（6－36）求出短路电流作用于母线上的最大电动力为

母线的弯曲力矩M为

母线平放的截面系数W为

则母线的计算应力为

因σC＝48.72MPa＜σal＝69MPa，故满足短路动稳定性要求。

③短路热稳定性校验。由式（6－40）求出短路电流假想时间为

根据式（6－63）可得满足短路热稳定性的最小截面为

选取母线截面为A＝50×5＝250（mm2）＞239.4mm2，满足短路热稳定性要求。

（2）支持瓷瓶的选择。查附表6－5，其中ZA－10Y型母线支持瓷瓶破坏荷重为3675N，则允许荷重为

Fal＞FC，满足要求。