。
[0050] 在电力系统中选择各类高低压设备和导体时，应该根据正常工作条件（包括额定 电压、额定电流、频率、开断电流等）、短路条件（包括热稳定、动稳定和短路持续时间等）、 环境条件（包括溫度、湿度、海拔高度介质状态等）W及各种设备和导体的特点，综合考虑 进行选择。其中按照短路条件对电器设备和导体进行热、动稳定性能的校核是选择电器 设备和导体的一项至关重要的工作，是各类电器设备设计和选择时必须考虑的一个重要因 素，也是各类电力工程设计中的一个重要环节。在电力工程设计中，选择大多数电器设备 时，应首先对其热、动稳定性加W计算校验，W确保运些电器设备或导体运行的可靠性。
[0051] 电器设备或导体的动稳定性是指在短路电动力作用下不发生失稳或变形、不被破 坏的能力，母线的短路动稳定性校验要求母线系统在短路持续时间内，能够承受因短路电 流而产生的最大应力的作用，同时使母线系统在自振频率上满足机械共振的稳定条件。电 器设备或导体的热稳定性是指其在短路电流热效应作用下不致变形、损坏的能力，热稳定 校验即要求电器设备或导体在短路电流作用下，在一定时间内不致因过热而发生变形、变 软、触点烙焊等损坏电器或导体的现象，从而保证电器和导体安全、稳定可靠地工作。 阳0巧矩形母线中流过电流，它们之间便会产生电磁场，就会产生电磁力；电磁力的方向 与流过矩形母线的电流方向有关：同时与矩形母线的排列方式又有关联，为简化计算；
[0053] 先考虑：一一矩形母线平行时，
[0054] 一一弯曲或交叉时的电磁力分量忽略；
[0055] 当平行的矩形母线的长度大于它们之间的摆放间距时，电磁力沿母线长度方向被 看成均匀分布，其大小按下式计算：
[0056] F=y〇/2 3Tii"i/ 1/a (N)
[0057] 式中：ii、i2--矩形母线中电流的瞬时值（A)
[0058] L一一矩形母线支撑固定件的中屯、距（m)
[0059] a-矩形母线间的中屯、距（m)
[0060] ii〇__磁常数，真空磁导率为4JT*10 7
[0061] S相短路期间力的计算
[0062] 在低压配电装置中，一般是在同一平面配置同一中屯、距的=相矩形母线系统，在 S相短路期间，作用在中间导体上的力用下式表示： W63]Fms=y。/2 31V3/2ip32I/am㈱ W64] 式中：ip3--矩形母线中对称；相短路时短路电流的峰值（A) W65] am-一矩形母线之间的有效距离（m)
[0066] 由图可经看出，采用交错排列后，母线间的距离大幅增大，可W有效减小母线之间 的电动力，提高了母线抗动、热稳定的能力。
[0067] 附图8中1为"后品字型"空间交错布置的新型母线，上端连接柜外变压器的低压 侦U，下端连接5框架断路器的下口出线端子。整根母线分别由单相绝缘母线夹10固定在母 线夹安装梁9上，再与低压开关柜柜体4连接固定。2为组合式主母线框，它是把=相交错 布置的主母线3固定住，再和主母线安装梁8定位后安装在低压开关柜柜体4上。7为交错 布置的柜内配电母线，它的上端连接主母线3。下端连接框架断路器的上端接线端子5。整 根母线用二个组合式=相母线夹经安装梁固定在开关柜柜体上。框架断路器经安装板5固 定在低压开关柜柜体4上。 W側由图9对比可看出，现有技术图9a的母线排列均为平行排列，除安装电流互感器 处由于结构原因有错开外，其余处的母线均为水平、平行排列布置。而本发明图9b的母线 排列，在所有母线布局时，均采用品字形空间交错排列，减少了电动力对母线动、热稳定的 影响。 W例 由图10俯视对比图也可对比可看出：现有技术图IOa的母线排列均为水平、平行 排列，而本发明图IOb的母线排列，均采用品字形交错排列。用母线布局的改变，得W使异 形母线降低压开关柜内的溫升有很大的提升空间。
[0070] 由图Ila断路器出线母线布局可W看出：对于断路器=相水平出线在一个平面 时，可采用将B相母线采用角度出线的方式，将出线避开水平且前后交错，运样可W大大减 小相间电动力对母排的影响，可W提高母线的抗动、热稳定能力。
[0071] 由图1化断路器出线母线布局可W看出：如果断路器本体的出线方式为品字形， 则只需将出线母排前后错开即可，可W实现完全地错开布局。
[0072] 由上述分析可看出，本发明中柜内所有母线排列均采用"后品字型"空间交错排列 的方式，有效地减小了电动力对母线系统的影响，对提高母线系统的动、热稳定性有着十分 明显的效果，对母线的溫升散热也有显著效果，才得W使用新型异形侣母排，来代替广泛使 用的铜母排，对降低低压开关柜的成本有着十分重大的意义。
[0073] 对于母线的形状，在目前的实际应用中常用的是矩形铜或侣制母线，由于侣制母 线的导电率及抗弯强度上均低于铜制母线，故在实际中很少应用。在国家标准GB/T5585. 2 中也是对侣和侣合金母线矩形母线做出规定。但未有关于异形母线的标准。本发明是在原 有矩形母线的基础上，增加了加强筋，既增强了母线的抗弯强度又增大了侣母线的散热能 力。
[0074] 此处W10mm*100mm母线为例：（IOmm为母线厚度，IOOmm为母线宽度）对本发明进 行描述：
[007引图12为现有技术标准的矩形母线，图13-图18是本发明的6种异形母线，其中 图13为圆弧形时5形状的异形母线，图14为圆弧形2. 5*10形状的异形母线，图15为梯形 10巧形状的异形母线，图16为梯形5*10形状的异形母线，图17为矩形10巧形状的异形 母线，图18为矩形5*10形状的异形母线。经计算对比异形母线特性参数数据列表对比如 下：
[0076]
[0078] 对于小电流等级可用单根异形母线完成导电载体的，可用双面增加加强筋的异形 母线，见附图19,其使用效果比单面加筋的效果更好。在大电流用二根并接W上的场合，由 于有筋的接触面不好处理，故采用单面加筋的异形母线。
[0079] 综上所述：母线导体在短路时的溫升是短路电流的持续时间、热等效短时电流和 导体材料的函数；在已考虑到母线载流量允许的最小截面的基础上，用在矩形母线基础上 增加加强筋的方式获得增大异形母线的强度及刚度、增大散热面积，对于提高母线的抗热 稳定性都是较好的措施；此时母线强度可能略微降低，但不会影响到运行的安全性，况且在 低压配电系统中都规定短路持续时间为Is作为标准值，用铜材质的母线类比侣材质的母 线，在考虑基本载流量时已考虑到运一点，故认为热稳定是通过的。运也是可用侣制材料代 替铜制材料可行之处。
[0080] W上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的 详细说明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种开关柜内三相母线，其特征在于，所述三相母线在开关柜内交错布置。2. 如权利要求1所述的三相母线，其特征在于，所述三相母线呈"后品字型"、"前品字 型"或"阶梯型"空间交错布置于开关柜柜体内。3. 如权利要求1或2所述的三相母线，其特征在于，所述三相母线形状为常规矩形。4. 如权利要求3所述的异型三相母线，其特征在于，所述三相母线是在矩形母线上增 加至少一条筋，所述筋的形状可为矩形、圆弧形或梯形。5. 如权利要求4所述的异型三相母线，其特征在于，所述三相母线的材料为铜、铝、铝 合金或铜包错。
【专利摘要】本发明是一种开关柜内三相母线，该母线为常规矩形的一侧或两侧增加至少一条加强筋，该加强筋为矩形、圆弧形或梯形，异形母线的制作材料可为铜、铝、铝合金或铜包铝。异形母线为三相异形母线时呈“后品字型”、“前品字型”或“阶梯型”在开关柜内交错布置。本发明降低了电动斥力对母线动、热稳定性的影响，有效提高了母线间动、热稳定性；对于电力设备的安全、可靠运行具有十分重要的意义。使用异形铝排后截面积提高一倍，成本降低70％；截面积、周长、散热系数、重量及成本各项参数均优于现在使用的铜排，有着广泛的应用前景。
【IPC分类】H02B1/20
【公开号】CN105140784
【申请号】CN201510223993
【发明人】南添, 南寅, 刘芳
【申请人】首瑞（天津）电气设备有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年5月5日