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銅線，其根面積較同電流等級的母線要大。并且其 “集膚效應"嚴重，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，特別是電纜要進行現(xiàn)場接地工作，接地的不可靠導致危險性增加。

  一、母線槽及標準的發(fā)展

        20世紀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安裝條件的溫度范圍給出額定系數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安裝條件的溫度范圍給出額定系數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管和導線更為經濟，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、局部更換以及適應配電系統(tǒng)布局的變化。

         20世紀50年代后期，隨著熱交換傳導技術用于母線槽，使絕緣導體與外殼有傳熱接觸，產生了全封閉母線槽，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。隨著母線槽產品的出現(xiàn)以及伴隨著對產品研究的開發(fā)，對產品的設計、選用和質量保證提出要求，從而制定應遵守的準則，形成了母線槽標準。

          標準反映出產品的技術發(fā)展方向，因此，要及時跟蹤標準，特別是*標準。母線槽產品的IEC標準是*的標準，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安裝條件的溫度范圍給出額定系數K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

         《低壓成套開關設備和控制設備第二部分：對母線干線系統(tǒng)（母線槽）的特殊要求》，該標準分別于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）.目前我國母線槽標準為GB7251.2-1997,它等同采用了IEC60439-2:1987 及其修訂1（1991）標準。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標準。

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

  二、 絕緣性能

          產品的絕緣性能通過產品的介，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安裝條件的溫度范圍給出額定系數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，而導電體間的絕緣則依靠絕緣介質來實現(xiàn)。低壓成套設備的絕緣介質通常為空氣介質和固態(tài)絕緣介質，因此，產品的絕緣設計是通過選用固態(tài)絕緣材料和確定導電體間的電氣間隙和爬電距離來實現(xiàn)，以滿足預期的介電強度要求。

          母線槽執(zhí)行GB7251-1987及ZBK36002-1989標準時，產品的電氣間隙和爬電距離是根據產品的額定絕緣電壓和導體流過的電流來選定；產品的介電中強度是根據額定絕緣電壓來選定，且產品僅規(guī)定工頻耐壓。從而按此原則設計和驗證的產品，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)產品的絕緣損壞，導致火災、觸電或設備損壞，事后分析卻不能判定是本產品的質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，通常經驗積累來采取措施進行預防或補救，但得不到根本的解決。

         為保證母線槽產品安全，隨著技術進步和標準研究的發(fā)展，在新出版的母線槽標準中，推薦采用絕緣配合來設計和生產低壓成套設備。即：根據設備的使用及其周圍環(huán)境來選擇設備的電氣絕緣特性，按產品能承受的雷擊波沖擊耐受電壓值進行設計并進行工頻和沖擊耐壓驗證。設計依據IEC60439-2：2000、IEC60664-1:1992(GB/T16935.1-1997)及IEC60439-1:1992(GB7251.1-1997)標準的相關條款，根據產品的使用環(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）以及產品采用的絕緣類型（基礎絕緣、功能絕緣、加強絕緣、雙絕緣）來確定產品和額定沖擊耐受電壓（Uimp）以及電氣間隙和爬電距離。按絕緣配合設計和生產的產品，生產廠給出額定沖擊耐受電壓等數值，供設計部門和用戶使用。輸配電系統(tǒng)設計時，在產品的進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），則可抑制雷電產生的瞬態(tài)過電壓對產品的絕緣造成損壞。這樣不同的Uimp產品用于不同的場合，保證了安全運行，可避免絕緣損壞的事故發(fā)生。

三、外殼及防護等級

        外殼等級是指外殼對接近設備內部危險部件，防止固態(tài)異物進入或水進入所提供的保護程度，是對人直接接觸設備的帶電體防護的一項安全指標，通常用IP代碼來表示。母線槽為封閉式結構，標準規(guī)定，防護等級至少應達到IP2X。用戶訂貨時，根據使用環(huán)境的不同要求確定不同的防護等級。防護等級的定義及驗證按IEC60529:1989(GB/T4028-1993)進行。

四、溫升

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

導電材料的機械強度；

與導體接觸的絕緣材料允許溫升極限；

導體溫度對與其相連的電器元件影響；

對于接插式觸點，接觸材料的性質和表面加工處理。

        以上這些因素，需進行很多相關產品和材料等的基礎研究、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安裝條件的溫度范圍給出額定系數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標準時，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?？紤]大多數母線槽設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部標準，例如：美國UL標準，早在1974年就規(guī)定溫升極限值為55K，且規(guī)定當環(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標準提醒用戶注意，提出：母線槽在使用時，應注意母排規(guī)格和保護器的型號（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安裝條件的溫度范圍給出額定系數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），這時應減小使用電流或選用高一個級別的母線槽產品。

 五、電阻、電抗和阻抗

        母線槽的電阻、電抗和阻抗是設計配電系統(tǒng)時要考慮的供電電壓損耗、短路計算、保護跳閘等必須的數據。隨著配電系統(tǒng)和安全要求，母線槽IEC標準也在不斷發(fā)展，以滿足設計院和用戶需要，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：對過電流保護器件自動分斷電流，防止間接接觸母線槽的觸電，給出包括保護電路和產生高阻抗相每米回路阻抗的測量方法。

IEC60439-2:2000

進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，提出生產廠應將相應的數據提供給用戶。例如：

-正常情況下：

+20℃時R值；

對應于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

         標準規(guī)定：生產母線槽的廠家，應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、保護電路有效性

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

按標準規(guī)定選配的保護體截面和故障電路阻抗，應能保證故障時保護器件動作；

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

驗證保護電路連續(xù)性（短路強度試驗）后，不應損壞保護導體或破壞它的連續(xù)性。

裸露導電部件與保護導體間的電阻值，1996年前的IEC標準規(guī)定應足夠低，應該說這是一種科學提法，因為成套設備利用保護電路進行電擊防護時，大允許電阻值取決于該設備使用的系統(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標準中給出一個數值（阻值不應超過0.1歐）。這即是說，企業(yè)生產的產品“電阻值"至少在小于或等于0.1歐，而對設計電力配電系統(tǒng)的工程師來說，應按產品使用的接地型式、保護器件動作特性、整定值等要求，通過計算來確定電阻值。往往對于大電流設備要求的“電阻值"可能要小于0.1歐。標準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標準對裝入母線槽中的絕緣材料規(guī)定，應按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、結構強度

         結構強度的設計除需承受故障情況下電動力和熱應力的作用而不使其變形、保證與帶電導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載作用力的情況下，處于安全工作狀態(tài)。驗證結構強度按IEC60439-2:2000標準相關條款檢查（包括連接部位強度檢查）：

正常機械負載---考慮母線干線單元自身重量及饋電、分接單元重量；

重載機械負載---在正常機械負載基礎上加一個人的體重（90㎏）

特殊機械負載---由用戶、制造廠協(xié)議增加負載。

除以上要求外，新標準又針對運輸、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載，則需至少4倍單元長度的質量進行考核；

如果指明母線干線用于重機械負載，則需至少4倍單元長度的質量加90㎏進行考核。

經試驗驗證后的母線槽，應滿足下列安全指標：

應保持原有的防護等級（外殼不應有破裂和明顯的*變形）；

試驗期間和試驗后，應保持保護電路的功能；

電氣間隙和爬電距離達到要求；

不造成進/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量和位置達到。試驗按生產廠給出的支撐點距離（位置）和形式進行。由于支撐點位置（距離）是結構強度的主要參數，因此，制造廠應寫入技術文件中，供用戶安裝使用。

十、耐火性能

          新出版的IEC標準，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安裝條件的溫度范圍給出額定系數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進行火焰燃燒試驗，火焰燃燒時間為40min，母線應不點燃或已點燃但在燃燒源移開后不再繼續(xù)燃燒。

用于建筑結構中的母線干線防火壁障單元它適用于防止火焰蔓延而設計的穿越建筑物的母線干線單元。當母線干線系統(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安裝條件的溫度范圍給出額定系數K1（35℃時K1=1）來確定系統(tǒng)允許電流（I=K1·In）。

時間內防止火焰蔓延。

試驗按ISO834進行，考核耐火的時間為：60min、120min、180min或240min，之后按ISO834判據進行鑒別。

著火時保持電路完整性

這是對母線干線單元要求的產品。應設計成著火時在規(guī)定的時間內，能維持配電電路的完整性。

試驗正在考慮中，但標準提出：制造廠要給出關于燃燒的附加資料，如：煙的濃度、煙的腐蝕性等。標準提出按相關標準并結合防止火焰蔓延的檢驗方法進行。

十一、其它

額定電流（In）、額定系數(K1)

當規(guī)定了母線槽內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安裝條件的溫度范圍給出額定系數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，當用溫升試驗來確定產品的額定電流時，不同環(huán)境溫度工作下的母線槽產品，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新版標準將上述情為了使母線槽產品更好地為用戶服務，我國從事該行業(yè)的科技人員，應結合我國在產品開發(fā)中的科研成果，包括試驗方法，納入到母線槽標準中，并通過電氣傳動成套控制設備標委會，向IEC標準化組織提出我們對該標準的修改建議引入到母線槽的額定電流定義中由母線槽IEC標準的發(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。

       但分析標準的內容來看，有很多要求僅僅是根據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，標準中僅僅作為提示性附錄供大家使用。我們認為：這些內容還有待進一步研究開發(fā)。

        目前，IEC的一個維護工作組，專門對母線槽標準進行維護工作，該工作組根據IEC各成員國的建議，對標準進行修訂。多年來我國廣大科技工作者在母線槽產品上做了大量研究、開發(fā)和應用工作，積累了豐富經驗，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進步。