母线槽与电缆在配电系统中的应用比较
传统的母线槽正在受到电缆尤其是分支电缆的挑战多年的实践经验证明二者在产品性能应用领域和经济成本等方面各有千秋不能简单地下结论本文对电缆和母线槽做了多方面的比较可供参考
引言
20世纪90年代以前低压配电系统中一直由电缆担负着输配电的重要角色但90年代以来母线槽系统逐渐被引进和开发并迅速在建筑工程中得到广泛应用它与传统输电器材相比有着其独特的性能优势比如载流量大过载能力强分接方便散热性好以及维护方便等
1 普通母线槽与电缆的性能特点
所谓普通母线槽就是通过合理安全的结构将几根导体包裹在金属外壳内组成一个整体的具有电气连续性的输配电系统普通母线槽一般分为密集绝缘型和空气绝缘型两种空气绝缘型结构简单输送电流大密集绝缘型结构紧凑散热能力好它们都有过载能力强分接方便占用空间小等特点
电缆分为单芯电缆和多芯电缆单芯电缆主要采用各种绝缘材料将多股铜线包覆在绝缘层内作为某一相电流导体多芯电缆则是将多根绝缘线芯绞合在一起在包上外护套而形成的一整根完整的电缆电力电缆的绝缘线芯数通常为12345等芯以及4+1和3+2芯电缆的主要优点是选用灵活多变环境适应能力强但也有着其固有的局限性下面从几个主要方面对母线槽和电缆进行性能比较
a 载流量
低压电缆的截面积最大为1000mm2额定电流为1600A这么大规格电缆因其体积和重量过大很少应用于实际工程中工程中一般常用的是400 mm2及以下规格电缆这就要求使用多根电缆来实现同时供电而母线槽额定电流最大可达6300A其强大的载流能力是电缆根本无法比拟的
b 过载能力
不论电缆还是母线槽过载能力都取决于所用绝缘材料的工作温度母线槽绝缘材料的工作温度为105℃现已开发出工作温度为140℃以上的辐照交联阻燃缠绕带（PER）和辐射交联聚烃热收缩管而目前电缆所用绝缘材料的常期工作温度一般为90℃和105℃辐照交联电缆的最高工作温度为125℃因此母线槽的过载能力远远大于电缆
c 安装分接
母线槽一般采用插接式安装分接方法所谓插接式母线槽就是利用插接的方式把主干线的电源分接到支线去每隔若干米就留有一个插接箱口因此分接十分方便而电缆需要在现场进行分接可靠性差即便是预制分支电缆也有其缺陷分支电缆明显的缺点主要是需要向工厂定制分支连接器材通常采用开口的"C"型抱箍时间久了这种抱箍能否保证紧箍力也是问题另外分支电缆分支头的价格不菲因此预制分支电缆至今应用面仍不广安装分支电缆时需要切断楼面电源而安装母线槽时无须断电只要在空载情况下取下母线槽的插接箱即可但要切断预制分支电缆的分支电源在带电的情况下操作是十分危险的
d 防火性能
普通电缆的绝缘层和外护套会燃烧即使阻燃电缆在火焰下也会燃烧只有在火焰离开后才燃烧耐火电缆不会燃烧但价格昂贵只有在消防报警电路系统等不准停电的场合才使用耐火电缆而母线槽外壳是金属的不会燃烧即使铜排的绝缘材料发生燃烧火苗也不会危机到母线槽外面
e 散热性能
电缆的绝缘和外护套 既是绝缘层又是隔热层因此为了保持电缆散热当电缆在桥架内敷设时最多允许敷设2层其原因主要是考虑散热问题而母线槽利用空气传导散热并通过紧密接触的钢制外壳把热量散发出去因此它的散热性能比电缆优越的多
f 运行维护
母线槽的维护比较简单母线槽日常维护时通常是测量外壳和穿芯螺栓的温升进线箱的接头温升等穿芯螺栓若采用4.8级则需要定期紧固若采用8.8级的高强螺栓则不必定期坚固而电缆因其材料易于磨损易老化寿命较短等因素限制需要定期进行检查和维护甚至更换.
2 安装施工
虽然电缆敷设安装时在线路走向上灵活方便但是工程中电缆一般都是要靠桥架支撑所以电缆施工需要先安装桥架再铺设电缆分步进行而母线槽的安装确实需要专业的安装技术但却只需要按照产品标准安装程序即可一次性完成安装另外母线槽结构紧凑占用空间相对较小易于管道线路空间布置且安装方便当然对于400A以下的小电流线路因为所选用的电缆截面相对较小根数较少使用电缆则显得更为灵活
3 供电系统
母线槽供电系统通常是主干线从配电中心引出以散射状灵活供电而电缆供电则受分接难度大载流量小难以分散控制等因素限制通常是"点对点"供电特别是在高层建筑供电系统中母线槽相比电缆的优越性尤为突出
传统电缆供电方式每个楼层都需要单独放线电缆根数众多这样的密集敷设方式散热性差占用空间大事故检查难维修难度大而母线槽供电只要使用单一的中心母线槽系统在每个楼层设置相应容量的插接箱进行分流即可达到供电目的这种方式使得分接异常灵活而且每个分支都有插接箱对分流变容处的保护因此采用母线槽更加安全更加简单更加可靠
4 经济成本
母线槽相比电缆总体来说由于使用材料高档工艺相对复杂首期投入成本一般比电缆要大但是从长远来看使用母线槽则优越的多当前母线槽使用寿命一般在30年至40年而普通电缆则只有15年左右的使用寿命母线槽系统只要按照规范安装和运行基本上不需要更换部件只需要对周边环境例行检查即可而电缆则经常会出现接头老化绝缘层脱落等现象需要对某一段电缆进行更换另外当今市场上已经有许多实力较大的母线槽厂家推出铝导体母线槽且已大规模应用于大型建筑这类母线槽的采购价格远比电缆桥架的价格低,但使用性能却高于电缆对于首批投入资金紧张的用户完全可以选用此种母线槽
5 结束语
经过全面分析比较对于低压配电系统中的重要干线选择母线槽显然有其明显优势对于小电流分支线路选择电缆也有其灵活方便的优点这就需要专业配电设计人员以实际需要进行选择配置
