母线槽安全性更好，外形漂亮大方，体积得体，使用单位选型之上品

母线槽安全性更好，外形漂亮大方，体积得体，使用单位选型之上品

母线槽采用铜排，其电流密度大，电阻小，集肤效应小，无须降容使用。电压降小也就意味着能量损耗小，终节约用户的投资。而对于电缆来讲，由于电缆芯是多股细铜线，其根面积较同电流等级的母线要大。并且其 “集肤效应"严重，减少了电流额定值，增加了电压降，容易发热。线路的能量损失大，容易老化。

       安全性的金属封闭外壳能够保护母线免受机械损伤或动物伤害，在配电系统中采用插入单元的安装很安全，外壳可以作为整体接地，接地非常的可靠，而电缆的PVC外壳易受 机械和动物损伤，安装电缆时必须先切断电源，如果有错误发生会很危险，特别是电缆要进行现场接地工作，接地的不可靠导致危险性增加。

  一、母线槽及标准的发展

        20世纪20年代后期，，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。

        由于汽车制造工业的需要，母线槽在美国开始作为一种架空配电系统，简化了电动机传动机械的电气接线，并为重新布置生产线上这些机械提供了方便条件，从此，母线槽逐渐成为工厂低压配电系统的一个组成部分。

         当需要很多电流分接头时，，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。

         母线槽更能显示其优越性，它可以不用切断母线槽的电路，在带电的情况下，安装断路器或熔断开头的插头。较大电流的电源电路采用母线槽比采用导管和导线更为经济，需要的空间也少。            母线槽可以全部或部分拆除和重新安装，适用于维修、局部更换以及适应配电系统布局的变化。

         20世纪50年代后期，随着热交换传导技术用于母线槽，使绝缘导体与外壳有传热接触，产生了全封闭母线槽，满足了用户的使用要求。目前母线槽按类型，可用于馈电、插接配电，用于支承灯具的照明、滑接式移动电源、防火蔓延、耐火等场合。随着母线槽产品的出现以及伴随着对产品研究的开发，对产品的设计、选用和质量保证提出要求，从而制定应遵守的准则，形成了母线槽标准。

          标准反映出产品的技术发展方向，因此，要及时跟踪标准，特别是*标准。母线槽产品的IEC标准是*的标准，名称为：IEC60439-2，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。

         《低压成套开关设备和控制设备第二部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求》，该标准分别于1975年、1987年颁布了*版和第二版（IEC60439-2:1975、IEC6049-2:1987）,2000年颁布了第三版（IEC60439-2:2000）.目前我国母线槽标准为GB7251.2-1997,它等同采用了IEC60439-2:1987 及其修订1（1991）标准。1996年后，IEC于1996年和1999年三次提出修订2草案，并于2000年3月颁布第三版，替代了IEC60439-2:1987标准。

         我国的母线槽国家标准，在制订时原则上等同采用IEC标准，为了及时让广大企业、设计部门及用户了解IEC标准情况，电气传动成套控制设备标准化技术委员会已将中文版推向市场。

  二、 绝缘性能

          产品的绝缘性能通过产品的介，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。

 电强度值（能承受的耐压值）来衡量，而导电体间的绝缘则依靠绝缘介质来实现。低压成套设备的绝缘介质通常为空气介质和固态绝缘介质，因此，产品的绝缘设计是通过选用固态绝缘材料和确定导电体间的电气间隙和爬电距离来实现，以满足预期的介电强度要求。

          母线槽执行GB7251-1987及ZBK36002-1989标准时，产品的电气间隙和爬电距离是根据产品的额定绝缘电压和导体流过的电流来选定；产品的介电中强度是根据额定绝缘电压来选定，且产品仅规定工频耐压。从而按此原则设计和验证的产品，用于不同环境（如：雷击、污染、海拔等因素）条件下时，由于雷击可能会出现产品的绝缘损坏，导致火灾、触电或设备损坏，事后分析却不能判定是本产品的质量问题还是和外部电力系统间的配合问题。为解决此类问题，通常经验积累来采取措施进行预防或补救，但得不到根本的解决。

         为保证母线槽产品安全，随着技术进步和标准研究的发展，在新出版的母线槽标准中，推荐采用绝缘配合来设计和生产低压成套设备。即：根据设备的使用及其周围环境来选择设备的电气绝缘特性，按产品能承受的雷击波冲击耐受电压值进行设计并进行工频和冲击耐压验证。设计依据IEC60439-2：2000、IEC60664-1:1992(GB/T16935.1-1997)及IEC60439-1:1992(GB7251.1-1997)标准的相关条款，根据产品的使用环境（如:反映瞬间态过电压的过电类别、污染等级）、选用的绝缘材料组别（CTI值）以及产品采用的绝缘类型（基础绝缘、功能绝缘、加强绝缘、双绝缘）来确定产品和额定冲击耐受电压（Uimp）以及电气间隙和爬电距离。按绝缘配合设计和生产的产品，生产厂给出额定冲击耐受电压等数值，供设计部门和用户使用。输配电系统设计时，在产品的进线端配置和额定冲击耐受电压值相匹配的避雷器（雷电放电器），则可抑制雷电产生的瞬态过电压对产品的绝缘造成损坏。这样不同的Uimp产品用于不同的场合，保证了安全运行，可避免绝缘损坏的事故发生。

三、外壳及防护等级

        外壳等级是指外壳对接近设备内部危险部件，防止固态异物进入或水进入所提供的保护程度，是对人直接接触设备的带电体防护的一项安全指标，通常用IP代码来表示。母线槽为封闭式结构，标准规定，防护等级至少应达到IP2X。用户订货时，根据使用环境的不同要求确定不同的防护等级。防护等级的定义及验证按IEC60529:1989(GB/T4028-1993)进行。

四、温升

        母线槽设计，通常要考虑导体的载流截面，看起来截面积合适，可温升却可能高达危险值，因此应规定温升极限值，以保证安全运行、寿命长和供电可靠。IEC标准对母线槽中关于母线和导线、连接到母线上可移式部件的插接式触点处的温升极限值，并没给出具体数值，只给出下列条件供使用确定：

导电材料的机械强度；

与导体接触的绝缘材料允许温升极限；

导体温度对与其相连的电器元件影响；

对于接插式触点，接触材料的性质和表面加工处理。

        以上这些因素，需进行很多相关产品和材料等的基础研究、试验和计算，目前我国尚未对以上这些因素系统地进行配合性研究，过去一般规定温升极限值为60K。，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。 而现今，执行OEC60439标准时，一般将温升极限值定为：绝缘材料允许的高温度减去使用环境温度，这样一来，选用的绝缘材料不一样，允许的温升值也就不一样，耐温高的绝缘材料，允许的温升值就高。考虑大多数母线槽设计的限制因素是绝缘寿命，而寿命取决于绝缘材料老化状况，温升低则绝缘老化慢，寿命长，因此有的国家制订了内部标准，例如：美国UL标准，早在1974年就规定温升极限值为55K，且规定当环境温度超过40℃或总体温度超过95℃时，用户需与制造厂协商。母线槽额定电流的确定是以温升试验进行的，即：温升试验通过的电流不超过规定的温升极限值，则此电流值定为母线槽的额定电流。IEC标准提醒用户注意，提出：母线槽在使用时，应注意母排规格和保护器的型号（例如：IEC60947-2中提到的，1.3倍的断路器电流整定值，，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。 持续工作时间为2h），在工作中可能发生过载的情况（特别是连接点），这时应减小使用电流或选用高一个级别的母线槽产品。

 五、电阻、电抗和阻抗

        母线槽的电阻、电抗和阻抗是设计配电系统时要考虑的供电电压损耗、短路计算、保护跳闸等必须的数据。随着配电系统和安全要求，母线槽IEC标准也在不断发展，以满足设计院和用户需要，例如:

IEC60439-2:1987

增添了R、X和Z的测量和计算方法（但不完善）。

IEC60439-2:1987修订1（1991）

增加了故障条件下阻抗的测量，即：对过电流保护器件自动分断电流，防止间接接触母线槽的触电，给出包括保护电路和产生高阻抗相每米回路阻抗的测量方法。

IEC60439-2:2000

进一步给出正常情况下和故障情况下的R、X、Z的测量和计算，提出生产厂应将相应的数据提供给用户。例如：

-正常情况下：

+20℃时R值；

对应于In（额定电流）、母线稳态温度（+35℃加温升值）时的R值；

对应于In(额定电流)、母线稳态温度(+35℃加温升值)时的Z值；

频率f时的X值。

-故障情况下：

按IEC60909对称法或阻抗法计算+20℃时的阻抗（相对中性点，相对PEN,相对PE）；

测量计算法。

六、系统的短路特性

         标准规定：生产母线槽的厂家，应给出一个或多个母线干线系统中的短路特性，供配电系统设计使用。例如：

Icc额定限制短路电流；

Icw额定短时耐受电流和峰值短路电流Ipk

七、保护电路有效性

         保护电路有效性是电击防护的一项重要指标。通常，母线槽产品为I类防触电设备，即：采用能触及的可导电部分与保护地（PE）相连的措施进行间接接触防护。其裸露导电部件和PE间的连接及其他电阻值是保护电路有效性的关健指标。满足间接接触防护的条件为：

按标准规定选配的保护体截面和故障电路阻抗，应能保证故障时保护器件动作；

要考虑与保护器件动作值的配合以及外壳和保护地间的电阻值足够小，以保证在保护器件动作电流和时间范围内，人体接触外壳时，不会产生危险的人体电流；

验证保护电路连续性（短路强度试验）后，不应损坏保护导体或破坏它的连续性。

裸露导电部件与保护导体间的电阻值，1996年前的IEC标准规定应足够低，应该说这是一种科学提法，因为成套设备利用保护电路进行电击防护时，大允许电阻值取决于该设备使用的系统接地型式（见GB14821.1-1993中7.1）等要求，不可能给出一个合适的适用于所有设备的电阻值。这样，的确给试验验证的判定带来困难。为此，在新出版的IEC标准中给出一个数值（阻值不应超过0.1欧）。这即是说，企业生产的产品“电阻值"至少在小于或等于0.1欧，而对设计电力配电系统的工程师来说，应按产品使用的接地型式、保护器件动作特性、整定值等要求，通过计算来确定电阻值。往往对于大电流设备要求的“电阻值"可能要小于0.1欧。标准对测量电阻的仪器也作出规定，要求测量仪器至少能提供10A（交流或直流）电流。

八、绝缘材料的耐热性能

        IEC标准对装入母线槽中的绝缘材料规定，应按IEC60695-2-1检查它的耐热性能。要求如下：

与带电部件接触的绝缘材料灼热丝温度为（850±15）℃

与导电但不带电的部件接触（或不接触）的绝缘材料（如：外壳、覆板）灼热丝温度为（650±15）℃

九、结构强度

         结构强度的设计除需承受故障情况下电动力和热应力的作用而不使其变形、保证与带电导体有足够的电气间隙和爬电距离外，还要保证承受正常和重机械负载作用力的情况下，处于安全工作状态。验证结构强度按IEC60439-2:2000标准相关条款检查（包括连接部位强度检查）：

正常机械负载---考虑母线干线单元自身重量及馈电、分接单元重量；

重载机械负载---在正常机械负载基础上加一个人的体重（90㎏）

特殊机械负载---由用户、制造厂协议增加负载。

除以上要求外，新标准又针对运输、储存等可能的受力情况，增加了耐热性能要求。即：

如果指明母线干线用于正常机械负载，则需至少4倍单元长度的质量进行考核；

如果指明母线干线用于重机械负载，则需至少4倍单元长度的质量加90㎏进行考核。

经试验验证后的母线槽，应满足下列安全指标：

应保持原有的防护等级（外壳不应有破裂和明显的*变形）；

试验期间和试验后，应保持保护电路的功能；

电气间隙和爬电距离达到要求；

不造成进/出单元插入的变形。

机械刚度可通过选择材料厚度、形状或通过固定支撑点的数量和位置达到。试验按生产厂给出的支撑点距离（位置）和形式进行。由于支撑点位置（距离）是结构强度的主要参数，因此，制造厂应写入技术文件中，供用户安装使用。

十、耐火性能

          新出版的IEC标准，为母线槽增加了，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。

 三种耐火性能产品。如下：

防止火焰蔓延

        对于无火焰蔓延的母线干线系统，要求干线单元IEC60332-3进行火焰燃烧试验，火焰燃烧时间为40min，母线应不点燃或已点燃但在燃烧源移开后不再继续燃烧。

用于建筑结构中的母线干线防火壁障单元它适用于防止火焰蔓延而设计的穿越建筑物的母线干线单元。当母线干线系统水平或垂直通过建筑物隔断时（例如：墙或地板），该防火壁障单元可在某一规定，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。

时间内防止火焰蔓延。

试验按ISO834进行，考核耐火的时间为：60min、120min、180min或240min，之后按ISO834判据进行鉴别。

着火时保持电路完整性

这是对母线干线单元要求的产品。应设计成着火时在规定的时间内，能维持配电电路的完整性。

试验正在考虑中，但标准提出：制造厂要给出关于燃烧的附加资料，如：烟的浓度、烟的腐蚀性等。标准提出按相关标准并结合防止火焰蔓延的检验方法进行。

十一、其它

额定电流（In）、额定系数(K1)

当规定了母线槽内部某一极限温度作为，将环境温度为35℃时的电流定义为额定电流IH，同时要求制造厂根据安装条件的温度范围给出额定系数K1（35℃时K1=1）来确定系统允许电流（I=K1·In）。

确定额定电流基准时，由于环境温度不同，允许的温升极限值也不同，环境温度高时，允许的温升值就低，因此，当用温升试验来确定产品的额定电流时，不同环境温度工作下的母线槽产品，允许使用的大电流是不同的，即：环境温度增高，使用的大电流要减小。

         IEC新版标准将上述情为了使母线槽产品更好地为用户服务，我国从事该行业的科技人员，应结合我国在产品开发中的科研成果，包括试验方法，纳入到母线槽标准中，并通过电气传动成套控制设备标委会，向IEC标准化组织提出我们对该标准的修改建议引入到母线槽的额定电流定义中由母线槽IEC标准的发展以及不断推出新的性能要求和完善测试手段来看，说明母线槽针对使用现场要求，在不断完善，并以大限度来满足用户要求。

       但分析标准的内容来看，有很多要求仅仅是根据使用而提出的考核项目和初步检查方法，但还不完善。例如:电阻、电抗和阻抗的测量计算、系统电压降计算、工频磁场测量计算、防止火焰蔓延试验、放火壁障单元试验，标准中仅仅作为提示性附录供大家使用。我们认为：这些内容还有待进一步研究开发。

        目前，IEC的一个维护工作组，专门对母线槽标准进行维护工作，该工作组根据IEC各成员国的建议，对标准进行修订。多年来我国广大科技工作者在母线槽产品上做了大量研究、开发和应用工作，积累了丰富经验，在测试上做了很多有益的工作。例如：开发了阻抗测试仪、接地电阻测试仪，推动了中国母线槽的技术进步。