时间：2022-08-05 09:26:50
【摘要】中压母线（10kV、20kV、35kV）在220kV及以下的电力系统中占有不可或缺的位置，为电力设备间的大电流输送提供了安全可靠的输送通道。随着科技的发展，中压母线的类型也越来越多，全屏蔽多重复合绝缘管型母线也逐渐在中压母线市场占据着越来越重要的市场份额。
【关键词】全屏蔽多重复合绝缘管型母线；母线；电力系统；比较
中压母线主要针对的是220kV及以下的电力系统，主要用于变压器低压侧接线端子至中压开关设备或中压开关设备之间的分支连线，电压等级为10kV、20kV、35kV，中压母线分为敞开式母线和封闭母线，封闭母线现在有4种类型，分别是电缆母线、共箱封闭母线、紧密离相封闭母线、全屏蔽多重复合绝缘管型母线，现就全屏蔽多重复合绝缘管型母线与其他几种母线类型进行比较。
一、电缆母线
电缆母线主要是由单根或者多根单芯电缆组成，平行排列，布置于箱体内，外观整洁，相间距离紧凑，占用空间小，常用于中压母线或发电机至主变回路中。
但采用电缆母线造价较高，且电缆转弯半径大，在敷设中，布置直角转弯时较为困难，因此现在很少采用。
二、共箱封闭母线
共箱封闭母线是现在电力安装中常用的母线型式，共箱封闭母线由三组铜（铝）排组成三相导体，外包金属外壳，导体用绝缘子支撑。共箱封闭母线主要用于变压器低压侧至高压配电装置之间的连接以及高压配电装置之间的连接线。
共箱封闭母线散热性能好，价格实惠，可以满足现在电力设计中的基本需求，但应用中也存在不少问题：
（1）具有一定厚度的多根铜排并列分布时，受集肤效应、临近效应等多重影响，铜排截面上电流分布不均，同相（组）并联铜排电流大小不一，同组某一铜排温升高于其他铜排，综合交流电阻（阻抗）高，影响输电效果。
（2）绝缘子固定螺栓形成突出部位加上母排边拐曲率大，电荷集中，形成多处电应力集中点，易造成尖端放电，成为绝缘的薄弱环节之一。
（3）较为庞大的箱体易共振，易变形，外壳顶部可能积水，绝缘子检修盖多，无法保证可靠密封，潮湿污秽条件下增加发生绝缘闪络的可能，由此引发的单相或多相短路故障造成的事故常有耳闻。
三、紧密离相封闭母线
紧密离相封闭母线较共箱封闭母线有较大的改进，结构相对紧凑许多，外壳
密闭比共箱母线好，检修孔少，导体采用圆管结构，集肤效应影响大大减轻。作为三相隔离母线，即使发生短路，也仅是单相对地短路，基本消除了危害大的相间短路故障，作为气密性产品减小了运行维护工作量小，提高了防护等级，运行的可靠性得到增强。选用铝材作为导体，造价相对低。但作为空气绝缘产品体积依然较大，安装空间的要求大于管型母线。
四、全屏蔽多重复合绝缘管型母线
全屏蔽多重复合绝缘管型母线采用多层复合绝缘方式，聚四氟乙烯定向膜是
主绝缘材料，附加半导电层、不同性能的交联热缩套管绝缘层及耐辐射交联绝缘热缩层、屏蔽接地层等多层次绝缘防护，使产品的综合性能及可靠性显著提高，详细特点如下：
（1）体积小、安全距离小、重量轻、绝缘强度高
以10（12）kV，3150A的全屏蔽多重复合绝缘管型母线为例，由于采用聚四氟乙烯为主绝缘材料，临界场强为200～300kV/mm，绝缘性能是空气的10倍，对空间要求大大缩小，外径只有136mm，次外层采用半导、铝、铜复合的全屏蔽或分段屏蔽接地层，母线表面电位为零，相间中心距一般推荐为300mm，最小净间距可以为零，单相每米重量26Kg，绝缘技术指标大幅提高。
（2）载流量大
封闭母线一般仅可满足4000A以下的载流量要求，且铜排或铝排需要多拼，安装困难。而全屏蔽多重复合绝缘管型母线材料可按用户要求采用铜或铝，适用电流范围630A-40000A，远远大于封闭母线的载流量。
（3）自身功耗低，节省能源
导体采取管状结构，壁厚控制在相应材料集肤深度的2/3以下，基本消除了集肤效应影响，使导体内电流分布均匀，交流阻抗低；并通过合理选取电流密度，使导体能耗显著降低。据来自国家中低压输配电设备质量监督试验中心的检测报告折算，两种同规格的母线通过3150A电流时，铜管母线比共箱封闭母线节电45%，每十米一年减少损耗143080kWh。
（4）运行温升低
管型母线因自身功耗低，在额定电流下产生的热量就少，加上表面积大，散热条件好，各种规格管型母线在额定电流下运行的温升均不超过35K，相对国标GB/T 8349-2000规定母线温升不超过50K的要求有相当大的富余量，有助于绝缘材料使用寿命延长及在更高的环境温度运行。
（5）电气绝缘性能优异、更安全可靠
管型母线耐压水平更高，大幅度提高了管型母线额定雷电冲击电压，通过配置合适的避雷器，可确保母线耐受各种雷击，安全使用。
GB/T 8349-2000对局放没有做出规定，我们对局放指标同样严格把关，将各电压等级的全屏蔽与分段屏蔽管型母线的局放指标都控制在10pC以下。
（6）允许使用温度高
管型母线使用的绝缘材料允许使用温度大多不低于125?C，主绝缘材料聚四氟乙烯更超过260?C，半导电层材料的允许使用温度成为制约管母线使用温度的关键，使用优质半导电材料可使绝缘管型母线的最高允许工作温度达到120?C，这样管型母线允许使用的环境温度大幅提高。按母线温升≤40K计算，理论上使用的环境温度款达近80°C。
（7）允许应力大、跨距大、机械强度高、抗震动能力强
从相应手册可知，铜管的应力为294MPa，抗拉强度为320MPa，足足是矩形铜排母线的4倍，从而使得管型母线可承受短路电动力远远大于矩形母线。铜管母线跨距最大能达到9米，如果采用斜拉支撑，其跨距最大能达到14米，采用横梁更可将跨距延长至20米。全屏蔽复合多重绝缘管型母线，可直接进入高压室与开关柜或电抗器连接，减少了常规母线所需的支柱绝缘子、母线金具及土建工程。加上母线采用钢架结构支撑，从而具有较强的抗震动能力。
（8）适用环境宽，不怕雨雪冰霜、凝露与日晒、可靠性高
全屏蔽多重复合绝缘管型母线表面电位为零，外层的抗辐射交联热塑套管具有良好的耐候性，接头缝隙用专用硅胶填实密封，使全屏蔽多重复合绝缘管型母线不怕雨雪冰霜与日晒，使用中因温升使母线温度高于环境温度，加上密闭的绝缘方式，管型母线内外都不会有凝露产生，其他绝缘形式的管型母线外层与接头缝隙的处理方法和全屏蔽母线相同，也是采用密闭绝缘，具有相同的耐候与防潮性能。有效防止了外界潮气、灰尘及外物所引起的接地和相间短路故障，运行具有高度的可靠性。
结语：
全屏蔽多重复合绝缘管型母线在绝缘性能、动、热稳定性能，使用环境温度，体积和重量，安装空间要求上均明显优于电缆母线、紧密离相封闭母线或共箱封闭母线，随着全屏蔽多重复合绝缘管型母线技术的成熟，越来越多的电力工程中已开始采用全屏蔽多重复合绝缘管型母线作为高压设备的连接线。
参考文献：
[1] 刘锦江，支峰. 试论全绝缘屏蔽铜管母线在变电站中的应用[J].// 太原大学学报.2012，（03）：138-140.
[2] 黄瑜灵. 变电站绝缘式铜管母线的应用[J].科技资讯，2005，（27）：43-44.
[3] 郭非. 复合绝缘铜管型母线在水电站的应用[J] 《云南电力技术》2013年 第2期（下半月）：93-95.
[4] 水利水电部西北电力设计院 《电力工程电气设计手册电气一次部分》.北京：水利水电出版社，1994.