母線槽安全性更好，外形漂亮大方，體積得體，使用單位選型之上品

母線槽采用銅排，其電流密度大，電阻小，集膚效應(yīng)小，無須降容使用。電壓降小也就意味著能量損耗小，終節(jié)約用戶的投資。而對于電纜來講，由于電纜芯是多股細(xì)銅線，其根面積較同電流等級的母線要大。并且其 “集膚效應(yīng)"嚴(yán)重，減少了電流額定值，增加了電壓降，容易發(fā)熱。線路的能量損失大，容易老化。

       安全性的金屬封閉外殼能夠保護(hù)母線免受機械損傷或動物傷害，在配電系統(tǒng)中采用插入單元的安裝很安全，外殼可以作為整體接地，接地非常的可靠，而電纜的PVC外殼易受 機械和動物損傷，安裝電纜時必須先切斷電源，如果有錯誤發(fā)生會很危險，特別是電纜要進(jìn)行現(xiàn)場接地工作，接地的不可靠導(dǎo)致危險性增加。

  一、母線槽及標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

        20世紀(jì)20年代后期，，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

        由于汽車制造工業(yè)的需要，母線槽在美國開始作為一種架空配電系統(tǒng)，簡化了電動機傳動機械的電氣接線，并為重新布置生產(chǎn)線上這些機械提供了方便條件，從此，母線槽逐漸成為工廠低壓配電系統(tǒng)的一個組成部分。

         當(dāng)需要很多電流分接頭時，，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

         母線槽更能顯示其*性，它可以不用切斷母線槽的電路，在帶電的情況下，安裝斷路器或熔斷開頭的插頭。較大電流的電源電路采用母線槽比采用導(dǎo)管和導(dǎo)線更為經(jīng)濟(jì)，需要的空間也少。            母線槽可以全部或部分拆除和重新安裝，適用于維修、局部更換以及適應(yīng)配電系統(tǒng)布局的變化。

         20世紀(jì)50年代后期，隨著熱交換傳導(dǎo)技術(shù)用于母線槽，使絕緣導(dǎo)體與外殼有傳熱接觸，產(chǎn)生了全封閉母線槽，滿足了用戶的使用要求。目前母線槽按類型，可用于饋電、插接配電，用于支承燈具的照明、滑接式移動電源、防火蔓延、耐火等場合。隨著母線槽產(chǎn)品的出現(xiàn)以及伴隨著對產(chǎn)品研究的開發(fā)，對產(chǎn)品的設(shè)計、選用和質(zhì)量保證提出要求，從而制定應(yīng)遵守的準(zhǔn)則，形成了母線槽標(biāo)準(zhǔn)。

          標(biāo)準(zhǔn)反映出產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展方向，因此，要及時跟蹤標(biāo)準(zhǔn)，特別是*標(biāo)準(zhǔn)。母線槽產(chǎn)品的IEC標(biāo)準(zhǔn)是*的標(biāo)準(zhǔn)，名稱為：IEC60439-2，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

         《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第二部分：對母線干線系統(tǒng)（母線槽）的特殊要求》，該標(biāo)準(zhǔn)分別于1975年、1987年頒布了*版和第二版（IEC60439-2:1975、IEC6049-2:1987）,2000年頒布了第三版（IEC60439-2:2000）.目前我國母線槽標(biāo)準(zhǔn)為GB7251.2-1997,它等同采用了IEC60439-2:1987 及其修訂1（1991）標(biāo)準(zhǔn)。1996年后，IEC于1996年和1999年三次提出修訂2草案，并于2000年3月頒布第三版，替代了IEC60439-2:1987標(biāo)準(zhǔn)。

         我國的母線槽國家標(biāo)準(zhǔn)，在制訂時原則上等同采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，為了及時讓廣大企業(yè)、設(shè)計部門及用戶了解IEC標(biāo)準(zhǔn)情況，電氣傳動成套控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會已將中文版推向市場。

  二、 絕緣性能

          產(chǎn)品的絕緣性能通過產(chǎn)品的介，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

 電強度值（能承受的耐壓值）來衡量，而導(dǎo)電體間的絕緣則依靠絕緣介質(zhì)來實現(xiàn)。低壓成套設(shè)備的絕緣介質(zhì)通常為空氣介質(zhì)和固態(tài)絕緣介質(zhì)，因此，產(chǎn)品的絕緣設(shè)計是通過選用固態(tài)絕緣材料和確定導(dǎo)電體間的電氣間隙和爬電距離來實現(xiàn)，以滿足預(yù)期的介電強度要求。

          母線槽執(zhí)行GB7251-1987及ZBK36002-1989標(biāo)準(zhǔn)時，產(chǎn)品的電氣間隙和爬電距離是根據(jù)產(chǎn)品的額定絕緣電壓和導(dǎo)體流過的電流來選定；產(chǎn)品的介電中強度是根據(jù)額定絕緣電壓來選定，且產(chǎn)品僅規(guī)定工頻耐壓。從而按此原則設(shè)計和驗證的產(chǎn)品，用于不同環(huán)境（如：雷擊、污染、海拔等因素）條件下時，由于雷擊可能會出現(xiàn)產(chǎn)品的絕緣損壞，導(dǎo)致火災(zāi)、觸電或設(shè)備損壞，事后分析卻不能判定是本產(chǎn)品的質(zhì)量問題還是和外部電力系統(tǒng)間的配合問題。為解決此類問題，通常經(jīng)驗積累來采取措施進(jìn)行預(yù)防或補救，但得不到根本的解決。

         為保證母線槽產(chǎn)品安全，隨著技術(shù)進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)研究的發(fā)展，在新出版的母線槽標(biāo)準(zhǔn)中，推薦采用絕緣配合來設(shè)計和生產(chǎn)低壓成套設(shè)備。即：根據(jù)設(shè)備的使用及其周圍環(huán)境來選擇設(shè)備的電氣絕緣特性，按產(chǎn)品能承受的雷擊波沖擊耐受電壓值進(jìn)行設(shè)計并進(jìn)行工頻和沖擊耐壓驗證。設(shè)計依據(jù)IEC60439-2：2000、IEC60664-1:1992(GB/T16935.1-1997)及IEC60439-1:1992(GB7251.1-1997)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條款，根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境（如:反映瞬間態(tài)過電壓的過電類別、污染等級）、選用的絕緣材料組別（CTI值）以及產(chǎn)品采用的絕緣類型（基礎(chǔ)絕緣、功能絕緣、加強絕緣、雙絕緣）來確定產(chǎn)品和額定沖擊耐受電壓（Uimp）以及電氣間隙和爬電距離。按絕緣配合設(shè)計和生產(chǎn)的產(chǎn)品，生產(chǎn)廠給出額定沖擊耐受電壓等數(shù)值，供設(shè)計部門和用戶使用。輸配電系統(tǒng)設(shè)計時，在產(chǎn)品的進(jìn)線端配置和額定沖擊耐受電壓值相匹配的避雷器（雷電放電器），則可抑制雷電產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓對產(chǎn)品的絕緣造成損壞。這樣不同的Uimp產(chǎn)品用于不同的場合，保證了安全運行，可避免絕緣損壞的事故發(fā)生。

三、外殼及防護(hù)等級

        外殼等級是指外殼對接近設(shè)備內(nèi)部危險部件，防止固態(tài)異物進(jìn)入或水進(jìn)入所提供的保護(hù)程度，是對人直接接觸設(shè)備的帶電體防護(hù)的一項安全指標(biāo)，通常用IP代碼來表示。母線槽為封閉式結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，防護(hù)等級至少應(yīng)達(dá)到IP2X。用戶訂貨時，根據(jù)使用環(huán)境的不同要求確定不同的防護(hù)等級。防護(hù)等級的定義及驗證按IEC60529:1989(GB/T4028-1993)進(jìn)行。

四、溫升

        母線槽設(shè)計，通常要考慮導(dǎo)體的載流截面，看起來截面積合適，可溫升卻可能高達(dá)危險值，因此應(yīng)規(guī)定溫升極限值，以保證安全運行、壽命長和供電可靠。IEC標(biāo)準(zhǔn)對母線槽中關(guān)于母線和導(dǎo)線、連接到母線上可移式部件的插接式觸點處的溫升極限值，并沒給出具體數(shù)值，只給出下列條件供使用確定：

導(dǎo)電材料的機械強度；

與導(dǎo)體接觸的絕緣材料允許溫升極限；

導(dǎo)體溫度對與其相連的電器元件影響；

對于接插式觸點，接觸材料的性質(zhì)和表面加工處理。

        以上這些因素，需進(jìn)行很多相關(guān)產(chǎn)品和材料等的基礎(chǔ)研究、試驗和計算，目前我國尚未對以上這些因素系統(tǒng)地進(jìn)行配合性研究，過去一般規(guī)定溫升極限值為60K。，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。 而現(xiàn)今，執(zhí)行OEC60439標(biāo)準(zhǔn)時，一般將溫升極限值定為：絕緣材料允許的高溫度減去使用環(huán)境溫度，這樣一來，選用的絕緣材料不一樣，允許的溫升值也就不一樣，耐溫高的絕緣材料，允許的溫升值就高。考慮大多數(shù)母線槽設(shè)計的限制因素是絕緣壽命，而壽命取決于絕緣材料老化狀況，溫升低則絕緣老化慢，壽命長，因此有的國家制訂了內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，例如：美國UL標(biāo)準(zhǔn)，早在1974年就規(guī)定溫升極限值為55K，且規(guī)定當(dāng)環(huán)境溫度超過40℃或總體溫度超過95℃時，用戶需與制造廠協(xié)商。母線槽額定電流的確定是以溫升試驗進(jìn)行的，即：溫升試驗通過的電流不超過規(guī)定的溫升極限值，則此電流值定為母線槽的額定電流。IEC標(biāo)準(zhǔn)提醒用戶注意，提出：母線槽在使用時，應(yīng)注意母排規(guī)格和保護(hù)器的型號（例如：IEC60947-2中提到的，1.3倍的斷路器電流整定值，，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。 持續(xù)工作時間為2h），在工作中可能發(fā)生過載的情況（特別是連接點），這時應(yīng)減小使用電流或選用高一個級別的母線槽產(chǎn)品。

 五、電阻、電抗和阻抗

        母線槽的電阻、電抗和阻抗是設(shè)計配電系統(tǒng)時要考慮的供電電壓損耗、短路計算、保護(hù)跳閘等必須的數(shù)據(jù)。隨著配電系統(tǒng)和安全要求，母線槽IEC標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展，以滿足設(shè)計院和用戶需要，例如:

IEC60439-2:1987

增添了R、X和Z的測量和計算方法（但不完善）。

IEC60439-2:1987修訂1（1991）

增加了故障條件下阻抗的測量，即：對過電流保護(hù)器件自動分?jǐn)嚯娏鳎乐归g接接觸母線槽的觸電，給出包括保護(hù)電路和產(chǎn)生高阻抗相每米回路阻抗的測量方法。

IEC60439-2:2000

進(jìn)一步給出正常情況下和故障情況下的R、X、Z的測量和計算，提出生產(chǎn)廠應(yīng)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)提供給用戶。例如：

-正常情況下：

+20℃時R值；

對應(yīng)于In（額定電流）、母線穩(wěn)態(tài)溫度（+35℃加溫升值）時的R值；

對應(yīng)于In(額定電流)、母線穩(wěn)態(tài)溫度(+35℃加溫升值)時的Z值；

頻率f時的X值。

-故障情況下：

按IEC60909對稱法或阻抗法計算+20℃時的阻抗（相對中性點，相對PEN,相對PE）；

測量計算法。

六、系統(tǒng)的短路特性

         標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：生產(chǎn)母線槽的廠家，應(yīng)給出一個或多個母線干線系統(tǒng)中的短路特性，供配電系統(tǒng)設(shè)計使用。例如：

Icc額定限制短路電流；

Icw額定短時耐受電流和峰值短路電流Ipk

七、保護(hù)電路有效性

         保護(hù)電路有效性是電擊防護(hù)的一項重要指標(biāo)。通常，母線槽產(chǎn)品為I類防觸電設(shè)備，即：采用能觸及的可導(dǎo)電部分與保護(hù)地（PE）相連的措施進(jìn)行間接接觸防護(hù)。其裸露導(dǎo)電部件和PE間的連接及其他電阻值是保護(hù)電路有效性的關(guān)健指標(biāo)。滿足間接接觸防護(hù)的條件為：

按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選配的保護(hù)體截面和故障電路阻抗，應(yīng)能保證故障時保護(hù)器件動作；

要考慮與保護(hù)器件動作值的配合以及外殼和保護(hù)地間的電阻值足夠小，以保證在保護(hù)器件動作電流和時間范圍內(nèi)，人體接觸外殼時，不會產(chǎn)生危險的人體電流；

驗證保護(hù)電路連續(xù)性（短路強度試驗）后，不應(yīng)損壞保護(hù)導(dǎo)體或破壞它的連續(xù)性。

裸露導(dǎo)電部件與保護(hù)導(dǎo)體間的電阻值，1996年前的IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)足夠低，應(yīng)該說這是一種科學(xué)提法，因為成套設(shè)備利用保護(hù)電路進(jìn)行電擊防護(hù)時，大允許電阻值取決于該設(shè)備使用的系統(tǒng)接地型式（見GB14821.1-1993中7.1）等要求，不可能給出一個合適的適用于所有設(shè)備的電阻值。這樣，的確給試驗驗證的判定帶來困難。為此，在新出版的IEC標(biāo)準(zhǔn)中給出一個數(shù)值（阻值不應(yīng)超過0.1歐）。這即是說，企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品“電阻值"至少在小于或等于0.1歐，而對設(shè)計電力配電系統(tǒng)的工程師來說，應(yīng)按產(chǎn)品使用的接地型式、保護(hù)器件動作特性、整定值等要求，通過計算來確定電阻值。往往對于大電流設(shè)備要求的“電阻值"可能要小于0.1歐。標(biāo)準(zhǔn)對測量電阻的儀器也作出規(guī)定，要求測量儀器至少能提供10A（交流或直流）電流。

八、絕緣材料的耐熱性能

        IEC標(biāo)準(zhǔn)對裝入母線槽中的絕緣材料規(guī)定，應(yīng)按IEC60695-2-1檢查它的耐熱性能。要求如下：

與帶電部件接觸的絕緣材料灼熱絲溫度為（850±15）℃

與導(dǎo)電但不帶電的部件接觸（或不接觸）的絕緣材料（如：外殼、覆板）灼熱絲溫度為（650±15）℃

九、結(jié)構(gòu)強度

         結(jié)構(gòu)強度的設(shè)計除需承受故障情況下電動力和熱應(yīng)力的作用而不使其變形、保證與帶電導(dǎo)體有足夠的電氣間隙和爬電距離外，還要保證承受正常和重機械負(fù)載作用力的情況下，處于安全工作狀態(tài)。驗證結(jié)構(gòu)強度按IEC60439-2:2000標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)條款檢查（包括連接部位強度檢查）：

正常機械負(fù)載---考慮母線干線單元自身重量及饋電、分接單元重量；

重載機械負(fù)載---在正常機械負(fù)載基礎(chǔ)上加一個人的體重（90㎏）

特殊機械負(fù)載---由用戶、制造廠協(xié)議增加負(fù)載。

除以上要求外，新標(biāo)準(zhǔn)又針對運輸、儲存等可能的受力情況，增加了耐熱性能要求。即：

如果指明母線干線用于正常機械負(fù)載，則需至少4倍單元長度的質(zhì)量進(jìn)行考核；

如果指明母線干線用于重機械負(fù)載，則需至少4倍單元長度的質(zhì)量加90㎏進(jìn)行考核。

經(jīng)試驗驗證后的母線槽，應(yīng)滿足下列安全指標(biāo)：

應(yīng)保持原有的防護(hù)等級（外殼不應(yīng)有破裂和明顯的*變形）；

試驗期間和試驗后，應(yīng)保持保護(hù)電路的功能；

電氣間隙和爬電距離達(dá)到要求；

不造成進(jìn)/出單元插入的變形。

機械剛度可通過選擇材料厚度、形狀或通過固定支撐點的數(shù)量和位置達(dá)到。試驗按生產(chǎn)廠給出的支撐點距離（位置）和形式進(jìn)行。由于支撐點位置（距離）是結(jié)構(gòu)強度的主要參數(shù)，因此，制造廠應(yīng)寫入技術(shù)文件中，供用戶安裝使用。

十、耐火性能

          新出版的IEC標(biāo)準(zhǔn)，為母線槽增加了，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

 三種耐火性能產(chǎn)品。如下：

防止火焰蔓延

        對于無火焰蔓延的母線干線系統(tǒng)，要求干線單元IEC60332-3進(jìn)行火焰燃燒試驗，火焰燃燒時間為40min，母線應(yīng)不點燃或已點燃但在燃燒源移開后不再繼續(xù)燃燒。

用于建筑結(jié)構(gòu)中的母線干線防火壁障單元它適用于防止火焰蔓延而設(shè)計的穿越建筑物的母線干線單元。當(dāng)母線干線系統(tǒng)水平或垂直通過建筑物隔斷時（例如：墻或地板），該防火壁障單元可在某一規(guī)定，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

時間內(nèi)防止火焰蔓延。

試驗按ISO834進(jìn)行，考核耐火的時間為：60min、120min、180min或240min，之后按ISO834判據(jù)進(jìn)行鑒別。

著火時保持電路完整性

這是對母線干線單元要求的產(chǎn)品。應(yīng)設(shè)計成著火時在規(guī)定的時間內(nèi)，能維持配電電路的完整性。

試驗正在考慮中，但標(biāo)準(zhǔn)提出：制造廠要給出關(guān)于燃燒的附加資料，如：煙的濃度、煙的腐蝕性等。標(biāo)準(zhǔn)提出按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合防止火焰蔓延的檢驗方法進(jìn)行。

十一、其它

額定電流（In）、額定系數(shù)(K1)

當(dāng)規(guī)定了母線槽內(nèi)部某一極限溫度作為，將環(huán)境溫度為35℃時的電流定義為額定電流IH，同時要求制造廠根據(jù)安裝條件的溫度范圍給出額定系數(shù)K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

確定額定電流基準(zhǔn)時，由于環(huán)境溫度不同，允許的溫升極限值也不同，環(huán)境溫度高時，允許的溫升值就低，因此，當(dāng)用溫升試驗來確定產(chǎn)品的額定電流時，不同環(huán)境溫度工作下的母線槽產(chǎn)品，允許使用的大電流是不同的，即：環(huán)境溫度增高，使用的大電流要減小。

         IEC新版標(biāo)準(zhǔn)將上述情為了使母線槽產(chǎn)品更好地為用戶服務(wù)，我國從事該行業(yè)的科技人員，應(yīng)結(jié)合我國在產(chǎn)品開發(fā)中的科研成果，包括試驗方法，納入到母線槽標(biāo)準(zhǔn)中，并通過電氣傳動成套控制設(shè)備標(biāo)委會，向IEC標(biāo)準(zhǔn)化組織提出我們對該標(biāo)準(zhǔn)的修改建議引入到母線槽的額定電流定義中由母線槽IEC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展以及不斷推出新的性能要求和完善測試手段來看，說明母線槽針對使用現(xiàn)場要求，在不斷完善，并以大限度來滿足用戶要求。

       但分析標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容來看，有很多要求僅僅是根據(jù)使用而提出的考核項目和初步檢查方法，但還不完善。例如:電阻、電抗和阻抗的測量計算、系統(tǒng)電壓降計算、工頻磁場測量計算、防止火焰蔓延試驗、放火壁障單元試驗，標(biāo)準(zhǔn)中僅僅作為提示性附錄供大家使用。我們認(rèn)為：這些內(nèi)容還有待進(jìn)一步研究開發(fā)。

        目前，IEC的一個維護(hù)工作組，專門對母線槽標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)工作，該工作組根據(jù)IEC各成員國的建議，對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。多年來我國廣大科技工作者在母線槽產(chǎn)品上做了大量研究、開發(fā)和應(yīng)用工作，積累了豐富經(jīng)驗，在測試上做了很多有益的工作。例如：開發(fā)了阻抗測試儀、接地電阻測試儀，推動了中國母線槽的技術(shù)進(jìn)步。