铝母线热稳定截面计算选择要求
根据以下材料回答下题：
某 2×300MW 新建发电厂，出线电压等级为 500kV，二回出线，双母线接线：发电机与主变压 器经单元接线接入 500kV 配电装置，500kV 母线短路电流周期分量起始有效值 I=40kA，启动备用电源 引自附近 220kV 变电站，电厂内 220kV 母线短路电流周期分量起始有效值 I=40kA，启动备用变压器高 压侧中性点经隔离开关接地，同时紧靠变压器中性点并联一台无间隙金属氧化物避雷器。 发电机额定功率 300MW，最大连续输出功率为 330MW，汽轮机阀门全开工况下发电机出力为 345MW， 额定电压为 18kV，功率因数为 0.85。发电机总的回路电容电流为1.5A，高压厂用电电压为 6.3kV，高压厂用电计算负荷为 36690KVA，高压厂用变压器容量为 40/25-25MVA，启动备用变压器容量为 40/25-25MVA。 请根据上述条件计算并分析下列各题（保留两位小数）：
472、若发电厂内 220kV 母线采用铝母线，正常工作温度为 60℃，短路时导体最高允许温度 200℃，若假定短路电流不衰减,短路持续时间 2 秒，请计算并选择满足热稳定截面要求的最小规格为下列那项数值？（ ）
（A）400mm2
（B）600mm2
（C）650mm2
（D ) 680mm2
解答：依据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005
7.1.8公式和表7.1.8
S≥√Qd/c=(√(402*2)/91)*103=621.6mm2
本题正确选项是C
关于高压柜选母排大小怎么选择的问题
一、前言：
高压开关柜内母排规格选择应满足以下2个原则：
1、满足载流量要求（这个可以查表如GB7251，或查《手册三》等资料获得）。
2、满足热稳定校验，也就是短路电流的热效应。而动稳定主要考虑的是铜排的固定和支撑，也就是短路电流的电磁效应，高压母排规格如截面积大小的选择,只需考虑热稳定校验，而无需考虑动稳定的校验。
额定短时耐受电流，是在规定的时间内（这个时间就是从合闸到跳闸的持续时间），设备合闸位置能够承受电流的有效值，也就是从合闸到跳闸前的时间内该设备及其线路部件不被通过的短路电流所融损，这个是热稳定的概念，这儿的线路部件可以是母排。
额定峰值耐受电流是在系统发生最严重的短路情况下，设备在合闸位置承受额定短路峰值电流时设备及其线路部件产生电动力但不至于损坏，这个是动稳定的概念。
额定短路持续时间，是指设备在合闸位置能够承受额定短时耐受电流（而非峰值电流）的时间，超过这个时间设备就跳闸了，不再承受短路电流了。
高压母排规格的选择要满足以上热稳定校验的要求。
在设计和装配上，对于满足载流量要求，只要充分考虑导体的截面满足要求就行了。实际应用中，对于截面积相同的母线，如TMY6*80载流量要大于TMY8*60，原因是前者的截面周长比后者大，相同长度下前者的体面积大于后者，散热面积差异和电流的趋肤效应等原因造成了2者载流量不同。
在设计和装配上，对于满足动稳定要求。
一、要首先考虑母排的受力方向，如尽量不采用母排宽面相对的安装方式，因为此方式下母排的受力最强。第
二、充分考虑母排支撑固定件的间隔，做到即满足动稳定要求又不浪费。
三、要考虑母排支撑固定件的强度是否能够承受母排的热动力和电动力，支撑固定件如绝缘子及间距要进行动稳定校验。需要注意的是，母排支撑固定件如绝缘子的抗弯抗拉强度能达到动稳定校验要求的同时，其紧固件如螺栓螺母也要能承受电动力的冲击载荷，并且紧固件如螺栓螺母要能承受母排及支撑母排件的重量和符合标准规定的母排安装规范。
母排在进行动热稳定校验后试验合格的依据为：在承受额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流后仍能满足型式试验所规定的要求如绝缘、控制、回路电阻、机械操作和机械特性试验等。
二．定义:
1．额定短时耐受电流（IK） （老的提法为“热稳定电流”）：在规定的使用和性能条件下，在规定的短路时间内，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的电流的有效值。
额定短时耐受电流的标准值应当从GB762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和控制设备的短路额定值。
注：R10系列包括数字 1、1.25、1.6、2、2.5、3.15、4、5、6.3、8及其与10n的乘积。
2．额定峰值耐受电流（IP） （老的提法为“动稳定电流”）：在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。
标准规定：额定频率为50HZ及以下的所对应的额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流；额定频率为60HZ及以下的所对应的额定峰值耐受电流应该等于2.6倍额定短时耐受电流，因本文不做动稳定校验，故可以不理会这个。
注：按照系统的特性，可能需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值。
3．额定短路持续时间（tk）：开关设备和控制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔。
标准规定：72.5KV以下的开关设备和控制设备的额定短路持续时间为4s(实际很多公司生产的高压开关如VS1、VD4真空断路器在不同分断能力下额定短路耐受时间有的为3S有的为2S等)。
三．根据热稳定校验来确定铜排截面积：
根据热稳定校验公式：S=I/a*√(t/△θ)（注：热稳定校验公式有多个，不同的文献资料公式不尽相同，但计算结果殊途同归）
式中：
I是额定短时耐受电流；
a是材质系数，铜为 13，铝为8.5；
t是额定短路持续时间；
△θ是温升（K），对于裸导体一般取 180K，对于 4S的短路持续时间取 215K。
为计算方便，我们先计算假设额定短时耐受电流为 1KA/4S 时的母排最小截面积S=1000//13）*√（4/215）≈10.49
而后求取：
16KA/4S 系统铜母排最小截面积S=16*10.49≈168 mm²
20KA/4S 系统铜母排最小截面积S=20*10.49≈210 mm²
25KA/4S 系统铜母排最小截面积S=25*10.49≈263 mm²
31.5KA/4S系统铜母排最小截面积S=31.5*10.49≈331 mm²
40KA/4S 系统铜母排最小截面积S=40*10.49≈420 mm²
63KA/4S 系统铜母排最小截面积S=63*10.49≈661 mm²
80KA/4S 系统铜母排最小截面积S=80*10.49≈840 mm²
100KA/4S 系统铜母排最小截面积S=100*10.49≈1050 mm²
125KA/4S系统铜母排最小截面积S=125*10.49≈1312 mm²
160KA/4S 系统铜母排最小截面积S=160*10.49≈1679 mm²
（注：很多高压开关制造时额定短路耐受电流和分断能力选用其他非标准电流，可将数值代入公式自行计算。）
根据以上计算结果取整， 总结 72.5KV以下的开关设备和控制设备的 TMY的最小规格如下：
四．查阅相关铜排载流量数据表格，根据负载计算出电流并结合以上校验算出的结果综合选取铜排规格。
五．需要注意的是，高压开关柜内某线路点的额定短时耐受电流要依据上级变压器的容量和源端到该短路点的线路总阻抗等数值来计算，比如，同样的10KV系统，后面跟同样容量大小的10/0.4变压器，负载大小即使相同，但变压器一次侧10KV开关柜内断路器的额定短时耐受电流是不一样的。为简便起见，在忽略母排内阻等因素的情况下，我们一般选取该段母排上级开关的短路耐受电流和短路持续时间来进行热稳定校验和计算。另外，导体的载流量及某线路点的短路电流还受海拔、湿度、环境温度、导体的工作温度、导体短路时的最高温度等因素影响，相关修正数据可查阅有关表格。
六．动稳定的校验及铜排固定请参看作者的另一篇文章《高压柜内母排动稳定校验应力计算及铜排固定支撑方法注意事项》
七．本文引用的标准及文献：
1．GB 7251《低压成套开关设备和控制设备》系列
2．GB 3906《 3～35kV 交流金属封闭开关设备》
3．DL/T 404《3.6kV~40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备》
4．GB 1984《交流高压断路器》
5．GB/T 2900《电工术语》系列
6．GB/T 11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》
7．《工业与民用配电设计手册》第三版
8．GB/T 762《标准电流等级》.
铝合金母线载流量表及如何选型
一、导线载流量的计算口诀
1 口诀
铝心绝缘线载流量与截面的倍数关系：
10下五，100上二，25、35，四、三界，70、95，两倍半。 ①穿管、温度，八九折。 ②祼线加一半。
2 说明
口诀是以铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件为准。若条件不同，口诀另有说明。
绝缘线包括各种型号的橡皮绝缘或塑料绝缘线。
口诀对各种截面的载流量（电流，安）不是直接指出，而是用“截面乘上一定的倍数”来表示。为此，应当先熟悉民线截面（平方毫米）的排列：
1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185……
生产厂制造铝芯绝缘线的截面通常从2.5开始，铜芯绝缘线则从1开始；祼铝线从16开始，祼铜线则从10开始。
①这口诀指出：铝芯绝缘线载流量，安，可以按“截面数的多少倍”来计算。口诀中阿拉伯数码表示导线截面（平方毫米），汉字数字表示倍数。把口诀的“截面与倍数关系”排列起来便如下：
……10 16 25 35 50 70 95 120……
五倍 四倍 三倍 两倍半 二倍
现在再和口诀对照就更清楚了。原来“10下五”是指截面从10以下，截流量都是截面数的五倍。“100上二”（读百上二）是指截面100以上，载流量都是截面数的二倍。截面25与35是四倍和三倍的分界处。这就是口诀“35、35四、三界”。而截面70、95则为二点五倍。从上面的排列可以看出：除10以下及100以上之外，中间的导线截面是每两种规格属同一种倍数。
下面以明敷铝芯绝缘线，环境温度这25℃：倍数随截面的增大而减小。大倍数转变的交界处，误差销大些。比如截面25与35是四倍与三倍的分界处，25属四倍的范围，但靠近向三倍变化的一侧，它按口诀是四倍，即100安，但实际不到四倍（按手册为97安），而35则相反，按口诀是三倍，即105安，实际则是117 安。不过这对使用的影响并不大。当然，若能“胸中有数”，在选择导线截面时，25的不让它满到100安，35的则可以略为超过105安便更准备了。同样， 2.5平方毫米的导线位置在五倍的最始（左）端，实际便不止五倍（最大可达20安以上），不过为了减少导线内的电能损耗，通常都不用到这么大，手册中一般也只标12安。
②从这以下，口诀便是对条件改变的处理。本句“穿管、温度，八、九折”是指：若是穿管敷设（包括槽板等敷设，即导线加有保护套层，不明露的），按①计算后，再打八折（乘0.8）。若环境温度超过25℃，应按①计算后再打九折（乘0.9）。
关于环境温度，按规定是指夏天最热月的平均最高温度。实际上，温度是变动的，一般情况下，它影响导体载注并不很大。因此，只对某些高温车间或较热地区超过25℃较多时，才考虑扣。
还有一种情况是两种条件都改变（穿管又温度较高），则按①计算后打八折，再打九折。或者简单地一次打七折计算（即0.8×0.9=0.72，约为0.7）。这也可以产是“穿管、温度，八、九折”的意思。
例如（铝芯绝缘线）：
10平方毫米的， 穿管（八折），
40安（10×5×0.8=40）。
高温（九折），
45安（10×5×0.9=45）。
穿管又高温（七折），
35安（10×5×0.7=35）。
95平方毫米的， 穿管（八折），
190安（95×2.5×0.8=190）。
高温（九折），
214安（95×2.5×0.9=213.8）。
穿管又高温（七折），
166安（95×2.5×0.7=166.3）。
③对于祼铝线的载流量，口诀指出“祼线加一半”，即按①计算后再加一半（乘1.5）。这是指同样截面的铝芯绝缘线与祼铝线比较，载流量可加大一半。
[例1] 16平方毫米祼铝线， 96安（16×4×1.5=96）。
高温， 86安（16×4×1.5×0.9=86.4）。
[例2] 35平方毫米祼铝线， 150安（35×3×1.5=157.5）。
[例3] 120平方毫米祼铝线， 360安（120×2×1.5=360）。
④对于铜导线的载流量，口诀指出“铜线升级算”，即将铜导线的截面按截面排列顺序提升一级，再按相应的铝线条件计算。
[例1] 35平方毫米祼铜线25℃。升级为50平方毫米，再按50平方毫米祼铝线，25℃计算为225安（50×3×1.5）。
[例2] 16平方毫米铜绝缘线25℃。按25平方毫米铝绝缘的相同条件，计算为100安（25×4）。
[例3] 95平方毫米铜绝缘线25℃。按120平方毫米铝绝缘的相同条件，计算为192安（120×2×0.8）。
附带说一下：对于电缆，口诀中没有介绍。一般直接埋地的高压电缆，大体上可采用①中的有关倍数直接计算。比如35平方毫米高压铠装铝芯电缆埋地敷设的载流量约为105（35×3）安。95平方毫米的约为238（95×2.5）安。
二、导线载流量的计算口诀之一
1、用途
这是根据母线厚度和截面推算载流量的口诀，主要计算铝母线的载流量，也可解决铜母线的载流量。
母线载流量与截面有关，同时也受母线厚度的影响。因此可以根据厚度来确定母线“每站方毫米的载流量”，再乘上相应的截面即得。
2、口诀
铝母线（铝排）厚度与每平方毫米的载流量（安）的关系：
4—3、8—2、中—2半，10厚以上1.8安。①铜排再乘1.3。 ②
3、说明
口诀以铝母线为准。对于铜母线（铜排）则单独作了说明。
①口诀“4—3”是指“厚度为4毫米的铝母线，每平方米载流量为3安”。“4—3”可读“四、三”，前者指厚度，后者指电流。凡属这种厚度的母线，只要知道它的截面，将“截面的平方毫米数乘上3”便是载流量，安。
同样“8—2”是指“厚度为8毫米的铝母线，每平方毫米载流流量为2安”。凡属这种厚度的母线，只要知道它的截面，将“截面的平方毫米数乘上2”便是载流量，安。
“中—2半”是指“厚度在4与8平方毫米中间的情况，如厚5或6毫米的铝母线，每平方毫米载流量为25安半（2.5安）”。凡属这种厚度的母线，只要知道它的截面，将“截面的平方毫米数乘上1.8”便是载流量，安。
[例1] 40×4铝母线，按“4—3”算得载流量为480安（40×4×3）。
[例2] 80×8铝母线，按“8—2”算得载流量为1280安（80×8×2）。
[例3] 60×6铝母线，按“中—2半”算得载流量为900安（60×6×2.5）。
[例4] 100×10铝母线，按“10厚以上1.8安” 算得载流量为1800安（100×10×1.8）。
母线的载流量还与交流、直流，母线平放、竖放、环境温度以及多条母线并列使用等有关系，但影响不大，只是环境温度较高时，可同导线一样打九折处理。至于并列使用时，在交流情况下二条并列乘0.8，三条并列乘0.7，四条并列乘0.6。可以这样记住：二、条、四条，八、七、六折。直流并列时则一律乘0.9。这些就不一一举例了。
②口诀“铜排再乘1.3”是指铜母线的载流量约比同规格的铝母线大三成。因此，可先按相同规格的铝母线计算，再乘上1.3即得。
例如：
40×4铜母线 624安（480×1.3）
60×6铜母线 1170安（900×1.3）
100×10铜母线 2340安（1800×1.3）
有关环境温度较高以及母线并列使用的问题，可同铝母线一样处理。
配电柜内可以用铝母排参考什么规范啊
可以。参考：
1、GB1207-1997 电压互感器。
2、GB1208-1997 电流互感器。
3、GB13539.1-2002 低压熔断器 第1部分: 基本要求。
4、GB 13539.2-2002 低压熔断器 第2部分: 专职人员使用的熔断器的补充要求(主要用于工业的熔断器)。
5、GB 13539.3-1999 低压熔断器 第3部分: 非熟练人员使用的熔断器的补充要求(主要用于家用和类似用途的熔断器)。
在施工图纸中，母排应标注出材料、尺寸、状态：
1、材料：铝母线LM，铝合金母线LHM。
2、尺寸：用母线截面厚度和宽度的标准尺寸a×b表示。
3、状态：软态R，硬态Y。
扩展资料：
电缆芯线截面的选择还应符合下列要求：
（1）电流回路：应使电流互感器的工作准确等级，此时，如无可靠根据，可按断路器的电流容量确定最大短路电流。
（2）电压回路：当全部保护装置和安全自动装置动作时（考虑到发展，电压互感器的负荷最大时），电压互感器至保护和自动装置屏的电缆压降不应超过额定电压的3%。
（3）操作回路：在最大负荷下，操作母线至设备的电压降，不应超过10%额定电压。
三、电流互感器二次绕组不允许开路。电压互感器二次侧不允许短路。
参考资料来源：百度百科-配电柜
10KV高压柜中母排选择时，载流量和额定短时耐受电流时是否应该均予以考虑。在TMY40X4的开关柜中，主回路
1、在选择导体的截面时，导体的载流量和抗短路电流的能力，都是必须要考虑的；设计的人一般是用导体的额定载流量进行选择，用短路电流的热稳定性进行校验；即我们所说的决策的二个方面，一是“最大希望值决策”，二是“最小后悔值校验”；
2、多数情况下，短路电流热稳定性计算出的导体截面要大于按导体载流量计算的截面，在短路电流比较大的地方尤其是这样；其实这个值也不大的，因为我们常见的系统中，短路电流一般不会超过31.5kA的，如果超过了，不是母线没有办法选了，是断路器、互感器、变压器、电缆等都没有办法选了；如果真的短路电流太大了，我们可以通过升高电压来降低电流，特别是短路电流，也可以通过采取串联电抗器等技术措施来降低短路电流；
3、在本例中，如果母线选用的是铜质矩形母线，则热稳定系数取171，短路电流持续时间以3秒计，则根据计算公式：http://hi.baidu.com/tsgwg/album/item/859a950155864246738da510.html#
能抗20kA的最小导体截面是S=20*√3/171=202（平方毫米），50X4的矩形母线的截面就是200平方毫米，所以这个要求不是难达到的；如果选用50X4或40X5以上的铜母线，都能满足上面200平方毫米的要求。
变压器低压侧母线选择具体如何选择
配电室低压的主母线怎么选择的~？问题补充：一台2000KVA的变压器和一台1600母线宜采用矩形硬裸铝母线或铜母线，截面应满足允许载流量、热稳定和动稳定
10KV高压柜中母排选择时，载流量和额定短时耐受电流时是否应该均予以考虑。在TMY40X4的开关柜中，主回路、铝母线热稳定截面计算选择要求，就介绍到这里啦！感谢大家的阅读！希望能够对大家有所帮助！