干偉

摘 要：在現(xiàn)代建筑電氣中，采用母線槽代替電纜輸送大電流方式，充分體現(xiàn)出獨特的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用在大容量負荷的供配電系統(tǒng)中。作為電氣專業(yè)監(jiān)理人員，及時發(fā)現(xiàn)并處理母線槽進場質(zhì)量問題，確保建筑電氣工程安裝質(zhì)量和電氣防火安全至關(guān)重要。本文結(jié)合筆者多年實踐，通過對母線槽主要性能特點和技術(shù)參數(shù)的分析，提出對母線槽進場質(zhì)量的監(jiān)理控制要點。

關(guān)鍵詞：性能特點；技術(shù)參數(shù)；3C認證；監(jiān)理要點

1 前言

在現(xiàn)代建筑電氣中，采用母線槽代替電纜輸送大電流方式，在施工安全、節(jié)約能源、使用壽命等方面充分體現(xiàn)出獨特的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用在各種重要建筑的大容量負荷供配電系統(tǒng)中。作為電氣專業(yè)監(jiān)理人員，掌握低壓母線槽（下稱母線槽）的主要電氣性能特點和技術(shù)參數(shù)，對及時處理母線槽進場時發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，確保建筑電氣工程安裝質(zhì)量和電氣防火安全至關(guān)重要，提高供配電質(zhì)量，節(jié)能、節(jié)材、降低電能損耗和運行成本意義重大。本文結(jié)合筆者多年實踐，通過對母線槽主要電氣性能特點和技術(shù)參數(shù)的分析，提出了對母線槽進場質(zhì)量的監(jiān)理控制要點：

2 母線槽的分類及主要性能

根據(jù)控制負荷類型和容量的不同，母線槽分別適用于交流電壓不高于1kV、頻率50Hz～60Hz、額定電流在2.5kA～8kA，直流電壓不高于1.5kV、額定電流在2kA～8kA的供配電系統(tǒng)，而電纜的載流能力是根本無法比擬的；

2.1 根據(jù)母線槽不同使用環(huán)境和用途，可按以下分類

（1）按結(jié)構(gòu)及導(dǎo)體絕緣材料分類：空氣型、密集型、澆注型；（2）按導(dǎo)體材質(zhì)分類：銅材、鋁材、銅包鋁材；（3）按外殼材料分類：鋼板、鋁板、鋁鎂合金型材；（4）按對母線槽有特殊性能要求分類：防火型、耐火型、防爆型；（5）按控制負荷類型分類：交流類、直流類、照明類。

2.2 常用非消防配電線路電纜與母線槽額定電流選擇比較

（1）一般在母線槽選擇時，以額定電流400A為界性價比較高：400A及以上的選用密集型、小于400A的選用空氣型為好； （2）在額定電流相同情況下選擇電纜與母線槽時相比較，額定電流400A及以上的密集型母線槽能節(jié)省銅材12%以上，減少渦流及集膚效應(yīng)影響和電能損耗15%以上，降低運行成本。

2.3 常用的密集型普通母線槽、防火母線槽、耐火母線槽的區(qū)別

（1）普通母線槽采用無阻燃和防火功能材料制造，若其中一段母線槽發(fā)生短路著火，會燃燒到與其連接的其他母線槽而引起火災(zāi)事故，適用于能正常長期滿負荷使用的非消防配電線路； （2）防火母線槽由母線導(dǎo)體纏繞的云母帶、外殼加防火隔層或涂防火涂料制成，具有較高的耐熱性，良好的電氣性能、電氣強度，當(dāng)溫度達到幾百度時，母線槽仍能繼續(xù)使用，適用于有易燃物堆放特殊場所的配電線路；（3）耐火母線槽是專供消防設(shè)備應(yīng)急電源配電使用的，其導(dǎo)體表面纏繞3層以上耐高溫云母絕緣帶，外殼與導(dǎo)體間采用耐高溫硅棉填充或采用耐高溫性能的礦物質(zhì)絕緣材料隔熱，當(dāng)溫度達到千度時可滿負荷運行數(shù)小時，外殼表面噴涂耐高溫的耐火粉末，使火焰無法直接或間接燃燒導(dǎo)體、破壞絕緣，并確保在噴淋狀態(tài)下能正常工作，由于耐火母線槽制造工藝和耐火材料的原因，工作時熱能無法及時散發(fā)，內(nèi)部導(dǎo)體的極限溫升不應(yīng)大于105K，外殼及附件不應(yīng)大于55K，適用于不能長期滿負荷使用的消防設(shè)備應(yīng)急線路。

以下主要以建筑電氣安裝工程中常見的密集型鋁鎂合金外殼銅導(dǎo)體母線槽為例，通過對母線槽主要技術(shù)參數(shù)的分析，提出了對母線槽進場質(zhì)量監(jiān)理控制的要點。

3 母線槽主要構(gòu)造特點

3.1 導(dǎo)體材料及性能

質(zhì)量合格的母線槽導(dǎo)體銅材材質(zhì)應(yīng)符合純度大于99.9%，導(dǎo)電率大于97%的要求，其電流密度大、電阻小、電壓降小、集膚效應(yīng)小，意味著能量損耗小，節(jié)約工程投資和運行費用。

3.2 母線槽外殼及安全防護特點

（1）外殼構(gòu)造：質(zhì)量良好的母線槽外殼采用優(yōu)質(zhì)鋁鎂合金型材，厚度不低于4mm，表面經(jīng)陽極氧化處理，耐腐蝕性能強，外殼帶散熱筋和燕尾槽、散熱性能好，采用先進的無螺釘組裝技術(shù)、保護母線免受機械損傷，特別是優(yōu)質(zhì)鋁鎂合金型材外殼避免了鋼制外殼型大電流母線槽，因渦流損耗和集膚效應(yīng)大引起的附加熱效應(yīng)和溫升高等問題；（2）整體保護技術(shù)：因母線槽鋁鎂合金外殼具有溫升低、損耗小、電抗低、接地電阻小的特點，將外殼與PE母線干線可靠連接作為整體保護導(dǎo)體，與三相母線及N母線形成TN-S接零保護系統(tǒng)，其泄漏電流可通過整體接地母線流入大地，保護方式比單獨設(shè)置PE母線好，適用于大容量負荷場所。

3.3 絕緣材料及性能

密集型母線槽銅導(dǎo)體采用整體包覆不低于3層高效絕緣聚脂薄膜，具有足夠的絕緣、阻燃性能，無煙、無鹵、無毒，防紫外線輻射，比一般的聚酯薄膜更具良好的耐潮濕、耐熱性能、化學(xué)惰性和機械強度，長期使用能保持其柔韌性和電氣強度，不會老化。

3.4 母線槽的主要功能單元

（1）分接單元：從母線干線單元分接出電源的出線單元；（2）變?nèi)輪卧河糜谶B接同一系統(tǒng)中不同型號或不同額定電流的兩種單元的母線干線單元；（3）熱膨脹單元：允許由于母線系統(tǒng)的熱膨脹在母線干線通道軸向有一定移動量的母線干線單元；（4）換相單元：用于改變相導(dǎo)體的相應(yīng)位置，以平衡電抗或改變相的排列位置的母線干線單元；（5）彎曲單元：導(dǎo)體和外殼設(shè)計成安裝時可以轉(zhuǎn)換方向的母線干線單元；（6）饋電單元：用于與其他設(shè)備連接的母線槽干線單元；

4 主要技術(shù)參數(shù)

4.1 防護等級

當(dāng)母線槽受到外部影響時，防止直接觸及母線槽內(nèi)帶電導(dǎo)體或固體異物、液體進入母線槽內(nèi)，對電氣設(shè)備安全運行造成的危險，以下是常見的密集型母線槽應(yīng)達到的基本防護等級要求：（1）室內(nèi)普通場所，應(yīng)不低于IP40等級；（2）地下室、室內(nèi)水泵房，室外有頂棚并有防濺水要求的場所，應(yīng)不低于IP54等級；（3）室外無遮蓋、室內(nèi)設(shè)有消防噴淋的潮濕場所，應(yīng)不低于IP65等級。

4.2 短路耐受強度

是指在供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時，母線槽能承受的短路電流強度，當(dāng)開關(guān)柜、插接箱或末端用電設(shè)備發(fā)生短路時，斷路器動作起到保護系統(tǒng)安全的作用，而不會影響到母線槽的防護等級、電氣間隙和爬電距離要求的規(guī)定值，是確保母線槽在短路事故中仍然安全至關(guān)重要的技術(shù)參數(shù)，關(guān)系到整個配電工程系統(tǒng)與低壓成套開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)的安全運行。

4.3 極限溫升值

母線槽最關(guān)鍵的安全技術(shù)參數(shù)。除防火、耐火母線槽極限溫升值有相應(yīng)的特殊要求外，普通母線槽極限溫升值統(tǒng)一按照≤70K的試驗標準來考核。

5 安裝在不同環(huán)境和設(shè)計有特殊要求場合時的母線槽

（1）商場、機場、體育場館、停車場、隧道等大空間的照明配電線路應(yīng)選用照明母線槽；（2） 當(dāng)使用環(huán)境的海拔高度大于2千米時，應(yīng)選用通過高海拔試驗的母線槽；（3） 用于圖書館、陳列室、檔案室以及重要易燃物堆放區(qū)的特殊場所，應(yīng)選用防火母線槽； （4）非消防配電線路安裝在電纜溝內(nèi)、埋地、浸水長期使用的場所，應(yīng)選用澆注式母線槽； （5）存在有油、氣等易燃易爆物質(zhì)場所的配電線路，應(yīng)選用與爆炸危險環(huán)境相適應(yīng)的防爆母線槽。

6 母線槽的極限溫升及保護系統(tǒng)

若母線槽溫升非正常升高，必然是因故超過額定電流，涉及到母線槽的渦流損耗、集膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)，接觸電阻大、截面積小等原因，會使母線槽的壽命縮短、電能損耗增加、電壓下降，同時也將造成周邊環(huán)境溫度升高，加速周邊電氣設(shè)備絕緣性能的老化和損壞，甚至引起電氣安全事故。

6.1 母線槽極限溫升高引起的后果

因母線槽導(dǎo)體銅材純度質(zhì)量不夠、雜質(zhì)多，額定電流導(dǎo)體截面積小于認證報告上導(dǎo)體截面積，或?qū)嶋H負荷超過設(shè)計負荷較大，使工作電流超過母線槽額定電流；母線之間連接不牢固、接觸電阻大，使連接處非正常發(fā)熱；外殼結(jié)構(gòu)選擇不當(dāng)、散熱性能差等原因?qū)е履妇€槽電壓降增加、電能損耗加大，發(fā)熱異常升高，造成極限溫升超過70K，使周邊環(huán)境溫度也上升、絕緣材料加速老化、使用壽命縮短，降低了機械強度和安全系數(shù)，嚴重時發(fā)生短路而引起火災(zāi)事故。

6.2 對保護導(dǎo)體的要求

母線槽干線保護導(dǎo)體PE應(yīng)與外殼有可靠的連接，其截面積應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定，各單元鋁鎂合金外殼之間應(yīng)有效跨接PE線，其截面積不應(yīng)小于干線保護導(dǎo)體的50%，并符合設(shè)計圖紙要求。

7 對母線槽進場質(zhì)量的監(jiān)理控制要點

供配電系統(tǒng)的主干線母線槽制造質(zhì)量，關(guān)系到整個工程供配電質(zhì)量安全的可靠性，設(shè)計時應(yīng)盡可能把對母線槽重要的安全技術(shù)參數(shù)要求明確寫在圖紙上，防止因技術(shù)參數(shù)不明確引起質(zhì)量問題或供貨錯誤，帶來的電氣安全隱患；通過上述分析，提出以下對進場母線槽質(zhì)量進行重點控制措施要點。

7.1 對進場母線槽實體質(zhì)量的檢查

（1）包裝完好、無損傷變形、外殼表面整潔、密封完整、配件齊全；（2）導(dǎo)體截面積與提供的3C試驗報告中的截面積應(yīng)一致；（3）每單元母線槽外殼上的接地端子連接完好；（4）母線槽干線絕緣良好。

7.2 對進場母線槽標志、資料的檢查

名稱及型號、制造廠名或商標、額定電壓、額定電流、額定頻率、防護等級、接地裝置、標準代號及名稱、警示語等主要標志應(yīng)完整、清晰；凡是通過3C認證的母線槽生產(chǎn)廠家，國家認監(jiān)委及中國質(zhì)量認證中心網(wǎng)站均能查詢到相關(guān)信息；進場的每個規(guī)格母線槽均應(yīng)提供3C強制認證證書和試驗報告，電氣監(jiān)理人員應(yīng)檢查3C認證標志、編號和型式試驗報告，并與網(wǎng)上查詢內(nèi)容進行對照，其試驗報告的結(jié)果應(yīng)符合標準及設(shè)計要求，若監(jiān)理人員對母線槽的截流能力的溫升試驗報告有異議時，可提出現(xiàn)場隨機抽樣，并送具備母線槽3C認證檢測資質(zhì)的試驗室做極限溫升驗證試驗，其額定電流時極限溫升應(yīng)符合≤70K的要求；對防火母線槽或耐火母線槽應(yīng)按照消防產(chǎn)品要求進行耐火性能試驗和3C認證，進場時重點檢查型式試驗報告中耐火性能時間應(yīng)分別符合設(shè)計要求； 經(jīng)檢查如報告中的檢測項目符合標準及設(shè)計要求，對認證的母線槽可以放心使用了。

7.3 對采購單位建議

采購單位在招標采購文件編制前應(yīng)對制造企業(yè)做深入考察，將考察到的有關(guān)企業(yè)嚴格按照環(huán)境及質(zhì)量保證體系生產(chǎn)和母線槽的主要技術(shù)參數(shù)等要求，寫入招標文件和供貨合同中，避免因條文不完整引起的制造質(zhì)量問題或供貨錯誤糾紛；同時，制造企業(yè)應(yīng)具備完整的環(huán)境及質(zhì)量保證體系，配備素質(zhì)高、技術(shù)好、認真負責(zé)的質(zhì)量管理人員和檢測設(shè)備，這是確保母線槽制造質(zhì)量的根本保證；

根據(jù)綜合考察結(jié)果，優(yōu)先選擇信譽好、技術(shù)先進、服務(wù)佳的企業(yè)，特別是對母線槽絕緣處理潔凈環(huán)境的嚴格要求，必須引起考察人員的重視：防止生產(chǎn)過程在絕緣層中出現(xiàn)懸浮導(dǎo)電微粒和受潮灰塵，留下絕緣損壞或短路事故隱患，且此隱患在進場質(zhì)量檢驗時是不能被檢查出來的。

8 結(jié)束語

本文是筆者在日常監(jiān)理實踐中，對母線槽進場質(zhì)量監(jiān)理控制要點的經(jīng)驗和總結(jié)，從筆者的親身經(jīng)歷中體會到：電氣技術(shù)是知識更新快、綜合性強的專業(yè)，合格的電氣專業(yè)監(jiān)理人員，需要不斷地學(xué)習(xí)常見電氣工程材料、電氣設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)和性能標準，嚴格把好進場電氣工程材料、設(shè)備質(zhì)量驗收關(guān)，凡是在涉及電氣工程質(zhì)量安全監(jiān)控的關(guān)鍵問題上應(yīng)堅持質(zhì)量原則，提出監(jiān)理意見，是電氣監(jiān)理人員應(yīng)盡的職責(zé)，也是確保電氣工程質(zhì)量和電氣防火安全的根本保證。

參考文獻：

[1] 張白帆.低壓成套開關(guān)設(shè)備的原理及其控制技術(shù)（第3版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017.