典型低压柜铜排系统设计方案

焦 杨

燕开电气股份有限公司

典型低压柜铜排系统设计方案

焦 杨

燕开电气股份有限公司

本文选取一种典型低压柜方案，对铜排系统设计过程中的铜排选型、绝缘件选型、紧固件选型问题进行阐述。以实现铜排系统设计逐步趋于合理化。

铜排；绝缘子；紧固件

前言

铜排又称母排、母线，是由铜材质制作而成，截面一般为矩形或倒圆角矩形的长导体，在电路中起输送电流和连接电气设备的作用。

在高低压成套配电装置中铜排用量占有相当大的比重，铜排系统的设计是否合理直接影响到产品结构、性能、质量、安装以及成本利润。本文列举一种典型低压柜方案为例浅谈铜排系统设计。

1. 技术输入

1.1 一次方案图

(见图1)

图1 MT32H1/4P+MT16H1/4P

1.2 基本接口情况

1.2.1 柜前左侧为带外壳的干式变压器，变压器侧面进线。

1.2.2 柜前右侧为AA2#出线柜,出线形式为上出线，故主母线位于柜前顶部。

1.2.3 MT32H1/4P框架断路器在柜体上部，铜排进线。

2. 技术输出

2.1 要求根据技术输入合理设计此方案母线系统。

2.2 出具可以为生产制造提供依据的一次铜排CAD图纸。

3.设计过程

3.1 设计原则

选型正确、布局合理、节省用料、制作简单、安装便利

3.2 选型

3.2.1 铜排选型

(1)铜排选型关键指标主要为铜排规格尺寸、铜排载流量，无特殊要求一般选择矩形铜排。

(2)铜排载流量[1]

(3) MT32框架断路器上下口铜排选型：

a.铜排选型尽量与主母线规格和框架断路器接线端尺寸相匹配；

b.本方案设计蓝图主母线规格为3X2（100X10）+100X10，经查表载流量为3123A；

c.MT32框架断路器相间距为115mm，接线端子为76mm宽，经查表ABC三相宜选用2-80X12铜排、N相宜选用80X12铜排。此规格铜排载流量2941A；

d.变压器容量为1250KVA根据三相变压器额定电流计算公式[2]：

Ie=Pe/Ue/√3=1250/0.4/1.732=1804A

e.选用此规格铜排既贴近主母线载流量并完全满足变压器额定电流要求。

(4) MT16框架断路器上下口铜排选型：

经查表并结合MT32铜排规格ABCN相宜选用80X12铜排。

(5)变压器进线侧返排选型：

变压器进线侧返排同主母线规格一致，为3X2（100X10）+100 X10。

3.2.2 绝缘材料选型

(1)低压绝缘子选型：

绝缘子选用海坦电气成套配件有限公司MNS-60X40 M12系列绝缘子。此种绝缘子直径60mm、高40mm，在稳定性、强度、安装质量等方面均优于普通绝缘子。

(2)低压母线框选型:

低压母线框主要用在变压器进线返排处，故需要与主母线规格相匹配。选用海坦电气成套配件有限公司PMJ3-4 10X100/S型产品。

(3)热缩套管选型:

a.热缩套管选用原则：热缩管周长(热缩管收缩前内径X3.14)＞铜排周长

b.80X12 铜 排 周 长=(80+12)X2=184mm，100X10铜 排 周 长=(100+10)X2=220mm

c.根据深圳市沃尔核材股份有限公司1kV WMPG 90型热缩套管产品参数90X3.14=282.6＞220，满足以上两种铜排使用要求。

d.热缩管型号的选择要理论联系实际。理论上采用1kV WMPG 80型热缩套管同样满足使用要求，由于实际制作出的铜排会存在折弯，采用1kV WMPG 80型热缩套管费时费工，且折弯处热缩时易产生褶皱影响美观。故选用1kV WMPG 90型热缩套管更为合理。

3.2.3 铜排打孔、紧固件选型主要依据

(1). GB/T5782-2000 六角头螺栓[3]

(2). GB/T5783-2000 六角头螺栓 全螺纹[4]

(3). GB/T6170-2000 1型六角螺母[5]

(4). GB/T96-2002 大垫圈 A和C级[6]

(5). GB93-1987 标准型弹簧垫圈[7]

(6).铜排支撑点间距不宜过长，故支撑点应结合实际情况合理设置。

(7).铜排搭接孔宜使用长圆形模具，且长圆方向相互成90度，便于车间工人安装调整

3.3.1 主母线、变压器进线位置。

3.3.2 断路器接线端子位置。

3.3.3 支撑安装梁位置。

3.4 母线系统设计

框架断路器具有倒进线功能，为使母线排布更加合理，MT32框架断路器下口与变压器进线相连，上口连主母线。MT16框架断路器上口与主母线相连，下口连接柴油发电机进线电缆。

3.4.1 变压器进线侧母线到MT32断路器下口母线走向：（见图2）

3.4.2 MT32上口母线、MT16上下口母线走向：

(1).其中MT16上口铜排与MT32外层铜排共用，节省用料。

(2).MT16下口铜排向上折弯，主要考虑到柴油发电机进线电缆有足够弯曲半径，方便电缆连接。

4.设计输出

4.1 单件铜排图纸（只列出B相母线图纸做代表）

4.2 变压器进线侧到MT32断路器下口铜排单件图纸拆分(见图3)

4.3 MT32、MT16上口铜排单件图纸拆分（见图4）

结论

本文给出了一种典型低压进线柜的铜排系统基本设计方案。此方案经过实际工程检验，基本符合选型正确、布局合理、节省用料、制作简单、安装便利的设计原则，满足本文提出的设计输出要求。

[1]吕光大．《建筑电气安装工程图集》[M].北京：中国电力出版社，2008.4.

[2]周鹤良．《电气工程师手册》[M].北京：中国电力出版社，2008.4.

图2 MT32框架断路器下口母线走向示意

图3

图4