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    數據中心母線槽的設計與選型

     yi321yi 2017-03-24

    一、一般規定


    母線槽可分為空氣式插接母線槽、密集絕緣插接母線槽和高強度插接母線槽三種。


    空氣式插接母線槽(BMC)。由于母線之間接頭用銅片軟接過渡,在南方天氣潮濕,接頭之間容易產生氧化,形成接頭與母線接觸不良,使觸頭容易發熱,故在南方極少使用。并且接頭之間體積過大,水平母線段尺寸不一致,外形不夠美觀。


    密集絕緣插接母線槽(CMC)。其防潮、散熱效果較差。在防潮方面,母線在施工時,容易受潮及滲水,造成相間絕緣電阻下降。母線的散熱主要靠外殼,由于線與線之間緊湊排列安裝,L2、L3相熱能散發緩慢,形成母線槽溫升偏高。密集絕緣插接母線槽受外殼板材限制,只能生產不大于3m的水平段。由于母線相間氣隙小,母線通過大電流時,產生強大的電動力,使磁振蕩頻率形成疊加狀態,造成過大的噪聲。


    高強度封閉式母線槽(CFW)。其工藝制造不受板材限制,外殼做成瓦溝形式,使母線機械強度增加,母線水平段可生產至13m長。由于外殼做成瓦溝形式,坑溝位置有意將母線分隔固定,母線之間有18mm的間距,線間通風良好,使母線槽的防潮和散熱功能有明顯的提高,比較適應南方氣候;由于線間有一定的空隙,使導線的溫升下降,這樣就提高了過載能力,并減少了磁振蕩噪聲。但它產生的雜散電流及感抗要比密集型母線槽大得多,因此在同規格比較時,它的導電排截面必須比密集絕緣插接母線槽大。


    母線槽設計選型一般按照如下規定進行選擇:


    1、根據一次系統圖及用戶要求,選擇電流等級、線制

    2、按允許溫升選擇

    3、按短路動、熱穩定校驗選擇

    4、按載流量選擇

    5、按防護等級選擇


    二、載流量計算


    母線槽主體:380V三相四線制I=P/(1.732*U*COSΦ)。


    三、防火性能設計


    母線槽主體采用全金屬結構設計,根據使用環境的惡劣程度,最高要求達到IP65。


    四、母線槽溫升


    母線槽的冷卻方式采用自然冷卻,其各部位的溫升均勻且不超過下表規定:


    母線槽溫升

    母線槽各部位

    溫升(K)

    用于連接外部絕緣導線用端子

    70

    通道上插接頭接觸處與母線間固定連接處

    銅─銅

    50

    銅鍍錫─銅鍍錫

    60

    銅鍍銀─銅鍍銀

    60

    可接觸的外殼和覆板

    金屬表面

    55

    絕緣材料表面

    40


    五、絕緣性能


    母線槽各單元相與相、相與地間、相與外殼間的絕緣電阻≥20MΩ。


    母線槽每一單元相與相、相與地間、相與外殼間能耐受交流工頻電壓(有效值)3750V,歷時1min無擊穿和閃絡現象。


    絕緣材料具有不低于技術規范書中溫升要求的耐熱性能。


    絕緣材料選用足夠耐老化能力的材料,其壽命達30年以上。


    六、短路強度(承載短時電流能力)


    在額定參數范圍內,母線槽能耐受規定的額定短時耐受電流產生的熱應力和電動應力。


    額定工作電流4000A~5000A的母線槽,額定短時耐受電流(t=1s)不小于100kA,額定峰值耐受電流不小于220kA。


    額定工作電流1600A~4000A的母線槽,額定短時耐受電流(t=1s)不小于80kA,額定峰值耐受電流不小于176kA。


    額定工作電流1000A~2500A的母線槽,額定短時耐受電流(t=1s)不小于50kA,額定峰值耐受電流不小于105kA。


    額定工作電流400A~1600A的母線槽,額定短時耐受電流(t=1s)不小于30kA,額定峰值耐受電流不小于63kA。


    七、電氣間隙和爬電距離


    母線槽內不同極性的裸露帶電導體之間以及它們與外殼之間的電氣間隙不小于10mm、爬電距離不小于12mm。


    八、電阻、電抗和阻抗


    母線槽產品的電阻、電抗和阻抗的具體值符合GB 7251.2-2006中4.9的要求。(具體見試驗報告)


    由溫升試驗得到的數據計算出的電氣參數表(6-10Ω/m),僅供參考。


    母線槽電氣參數

    母線槽型號

    每相每米電阻

    每相每米電抗

    每相每米阻抗

    5000A

    9

    4

    10

    4000A

    12

    7

    14

    3150A

    16

    10

    18

    2500A

    20

    12

    23

    2000A

    26

    15

    30

    1600A

    34

    18

    39

    1250A

    49

    22

    54

    1000A

    61

    24

    66

    800A

    79

    28

    84

    630A

    99

    32

    104


    由短路試驗得到的數據計算出的電氣參數表(6-10Ω/m),僅供參考。


    母線槽電氣參數

    母線槽型號

    每相每米電阻

    每相每米電抗

    每相每米阻抗

    5000A

    9

    4

    10

    4000A

    12

    7

    14

    3150A

    16

    10

    18

    2500A

    20

    12

    23

    2000A

    26

    15

    30

    1600A

    34

    18

    39

    1250A

    49

    22

    54

    1000A

    61

    24

    66

    800A

    79

    28

    84

    630A

    99

    32

    104


    九、對觸電的防護


    母線槽對直接觸電的防護要求符合GB 7251.1的8.4.2的規定。


    母線槽對間接觸電的防護要求符合GB 7251.1的8.4.3的規定。


    十、機械負載


    母線槽滿足GB 7251.2-2006中7.1.1.1~7.1.1.3的要求。


    十一、接地


    三相五線制母線需要有專門的接地極,不允許用外殼作為接地極直接接地。

    本文節選自《數據中心電氣連接應用技術白皮書》如需購買或轉載請留下您的聯系電話及郵箱發送留言至本公眾號,將有工作人員與您聯系)

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