柴龍，張正，黃芳

（浙江方圓電氣設備檢測有限公司，浙江 嘉興314000）

1 引言

GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2 部分：對母線干線系統（母線槽）的特殊要求》等同采用了IEC 60439-2：2000，而IEC 61439-6：2012 在2012年正式發(fā)布并取代了IEC 60439-2：2000 及其2005年的修訂版。母線干線系統的電阻、電抗和阻抗值（電氣性能）的大小能在一定程度上反映出其產品載流能力和短路點處的短路電流的大小。

母線槽產品標準上對電氣性能的測量和計算包括2 個方面：1）正常工作條件下母線槽電氣性能的測量和計算方法；2）故障條件下母線槽電氣性能的測量和計算方法。

本文就新老標準在母線槽電氣性能的測量和計算上所存在的差異進行闡述。

2 新老標準中“正常工作條件下母線槽電氣性能”的測量和計算方法的區(qū)別

測量新老標準中正常工作條件下母線槽電氣性能，導體和測量設備的連接方式如圖1 所示，在溫升穩(wěn)定時（即在1 h 溫升波動不超過1 K）得出11 個數值：電流I1，I2，I3；電壓U1，U2，U3；功率P1，P2；環(huán)境溫度θ；溫升Δθ和母線槽長度L。

求得平均電流：

平均電壓：

總功率：

計算出在環(huán)境溫度θ的條件下，電阻：

阻抗：

電抗：

這里電抗沒有下標θ是因為電抗是不隨溫度改變而改變的。

求出20 ℃的溫度下的電阻值R20，在這里計算方法有了不一樣。在GB 7251.2-2006 中：

這里的ρ20為導體在20℃時的電阻率，A為導體的截面積。A是可以測量的，ρ20在標準中只提供了純銅和純鋁的參考值，但是在試驗通常遇到的不是純銅和純鋁。在檢測母線槽的實驗室中通常沒有檢測金屬含量的條件，而且即使知道里金屬的百分比含量，也沒有與之相對應的經驗參數。這就是GB 7251.2-2006 中的不合理之處。在IEC 61439-6：2012 中采用了1 個經驗公式：

式中：Rt為在t℃下的電阻值。

這個公式的意思是：以20 ℃下的電阻R20為基準每增加（減少）1℃，相應的電阻就增加（減少）0.004R20。這個公式在GB 7251.2-2006 中也有體現，只是沒有用在求R20上。

IEC 61439-6：2012 中R20通過下式求得：

此后可求得正常工作狀態(tài)下的電阻和阻抗。在GB 7251.2 中對于穩(wěn)定工作狀態(tài)表述的比較含糊，在IEC 61439-6：2012 中明確了下來，這個狀態(tài)就是在35℃下溫升穩(wěn)定時的電氣性能。此時的電阻為：

該式在 2 個標準中都可以使用。在 IEC 61439-6：2012 中將求R20的公式代入上式可得：

此后可求得阻抗：

3 新老標準中“故障條件下母線槽電氣性能”的測量和計算方法的區(qū)別

故障條件下母線槽的電氣性能的測量和計算方法有2 種：1）對稱法，2）阻抗法。

3.1 對稱法

如圖2 所示連接導體和測量設備，測得5 個數值：電流I；電壓U；功率P；環(huán)境溫度θ和母線槽長度L。雖然上圖中連接的是N 或PEN，但是對于PE 來說方法是一樣的，所以本文用X 來代替N，PEN 或者PE。2 個標準中對電流I的要求是不一樣的。在GB 7251.2-2006 中要求電流I為額定電流的3 倍，而在IEC 61439-6：2012 中對此電流沒有特殊的要求。

圖2 對稱法中導體和測量設備的連接方式Fig.2 Fault loop zero-sequence impedances determination

由上面測得的5 個數據可求得環(huán)境溫度θ下零序阻抗：

零序電阻：

零序電抗

與正常條件下求電氣性能相似，在兩個標準中，20℃下的零序電阻的計算方法不是不一樣的。在GB 7251.2-2006 中：

正常工作狀態(tài)下的故障零序電阻：

而在IEC 61439-6：2012 中：

正常工作狀態(tài)下的故障零序電阻：

此后可求得阻抗：

3.2 阻抗法

如圖3 所示連接導體和測量設備，測得5 個數值：電流I，電壓U，功率P，環(huán)境溫度θ和母線槽長度L。雖然上圖中連接的是N 或PEN，但是 對于PE 來說方法是一樣的，所以本文用X 來代替N、PEN 或者PE。兩個標準中對電流I的要求是不一樣的。在GB 7251.2-2006 中要求電流I為額定電流的3 倍，而在IEC 61439-6：2012 中對此電流沒有特殊的要求。兩個標準中對稱法的計算方法基本一致。

圖3 阻抗法中導體和測量設備的連接方式Fig.3 Fault loop resistances and reactances determination

4 結論

以上就是IEC 61439-6：2012 和 GB 7251.2-2006 中母線槽的電氣性能測量和計算方法的區(qū)別，總的來說新標準比老標準更加合理，并且更具可操作性。

［1］GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2 部分：對母線干線系統（母線槽）的特殊要求》[S].2006.

［2］IEC 61439-6：2012 《Low-voltage switchgear and controlgear assemblies -Part 6：Busbar trunking systems（busways）》[S].2012.