13CD701-4 铜铝复合母线.pdf

-E r-,.II-I m EGB 7251.1-2005 低压成套开关设备和控制设备第2部分:对母线干线系统(母线槽)的特殊要求GB 7251.2-2006 额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接企具试验方3适用范围本图集适用于工业、民用建筑中高、f邸成套开关设备、变压器、箱式变电站、封闭母线槽等配电设备及冶炼、轧制、风力发电等变流、变频、电气控制设备中铜铝复合母线的应用选型.4主要内容本图集主要包括铜铝复合母线的型号说明、截面形状、尺寸规格、技术参法和要求GB/T 9327-2010 数、加工方法及安装、持续载流量及铜铝复合母线在低压开关柜、母线槽中的低压配电设计规范GB 50054-2011 电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GB 50149-2010 建筑电气工程施工质量验收规范GB 50303 输变电设备用铜包铝母线DL/T 247-2012 导体和电器选择设计技术规定DL/T 5222-2005 电工用铜包铝母线NB/T 42002-2012 当依据的标准规范进行修订或有新的标准规范出版实施时，应对本图集相关内容进行复核后选用.2编制目的为适应建设资源节约型、创新型国家的需要加强我国有色金属资源的综合利用，积极推进电工行业新材料、新产品的推广应用，实现以铝节铜，编制本图集.本图集提供铜铝复合母线设计选型的资料供建筑电气、成套电气设备设计人员参考使用.应用以及铜铝复合母线、铜铝复合导体母线槽、高压封闭母线的相关技术资料.5其他说明5.1 国家现行标准中铜铝复合母线也称为铜包铝母线、铜铝复合排或铜包铝排.这种复合导体材料的一个关键特性是铜、铝两种金属界面之间相互融合或扩散形成紧密的冶金结合.5.2本图集中铜铝复合母线的型号、截面形状、尺寸规格及技术参数引自输变电设备用铜包铝母线DL/T247-2012.5.3铜铝复合母线选用说明5.3.1 关键参数1)界面结合强度.铜铝复合母线是由铜和铝两种材料复合达到冶金结合.因此铜铝界面结合强度是最关键的参数界面结合强度不高剪切、折弯、冲13CD701-4 孔加工会破坏铜铝界面温差大时热胀冷缩产生的应力也会破坏它这项参数决定了它的使用性能和寿命，在输变电设备用铜包铝母线DL/T247-2012 中给出了这项参数的最小限值(大于35MPo)满足这个最小值可以承受200C以下温差产生的热胀冷缩应力的破坏在正确的加工方法加工时不会破坏铜铝结合.2)铜层体积比.铜层体积比也是铜铝复合母线很重要的一项参数输变电设备用铜包铝母线)DL/T 247-2012规定了其范围(18%,22%)，当达到20%时其载流量能达到T2铜排的86%如果小于标准规定值载流量小选用时必须加大截面否则会增高成套电气设备温升增大能耗影响设备的使用安全。5.3.2 1000次热循环试验:铜铝复合母线长期在大电流通电、断电时其连接部位(用螺栓搭接)直流电阻会不会发生变化依据额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求)GB/T 9327-2010 做1000次通电热循环试验试验后计算其电阻比率和离散度，若小于标准规定就可判定铜铝复合母线长期通过大电流运行时其铜铝结合层电阻的变化在允许范围内使用可靠。因此生产企业只要能提供按照输变电设备用铜包铝母线)DL/T247-2012做的全面检测报告和按照额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接企具试验方法和要求)GB/T 9327一2010做的1000次热循环试验报告产品质量是有保证的可以放心使用.5.3.3截面计算:载流量表中数据是裸排单独在空气中放置进行的试验数据，给出的物理边界和换算系数同实际比较是一种理想值。在复杂条件下，不能直接把实际的负荷能力或母线的温度包含在内.因此在封闭的箱内如开关柜内，由于母线中热流量填充密度大，局部空气温度差别大，箱内空气温度与载流量表中给出的环境温度差距大。所以在成套电气设备中计算导体截面时，载流量表只能做参考，最好按照在具体产品中推荐的载流量选用参考表选用.5.3.4载流量说明:载流量影响因素很多如测试时的环境温度、导体工作温度、导体平放还是坚放、测试场地的日，熙、风速等.此外，导体表面有无涂层也有很大差异有涂层时的载流量比无涂层时的载流量要高15元IV20%。因此进行比较时必须换算到同等条件下进行比较。5.4铜母线电气性能、机械性能优异但价格串贵.铝母线导电率仅次于铜母线，价格低廉，但存在三大缺点:表面易氧化，接触部位因接触电阻增大而发热。蠕变变形快紧固后一旦松动搭接部位就会发热甚至烧毁。搭接使用寿命短长期通电搭接面接触电阻会逐渐增大直至丧失导电能力。铜铝复合母线内芯是铝而外层有20%截面积的铜层故不存在铝母线上述缺点同时比铜母线大幅降低了戚本。13CD701-4 8.界面结合的剪切强度:35MPa.9.温度变化特性:在一40Crv11 O.C范围内其界面结合剪切强度应35MPa.TLM一口一口口1Ttbb(mm)类别代号(截面形状，全圆边形用Q表示，圆角形用Y表示)型式代号(铜铝复合母线型式代号用TLM表示)铜铝复合母线的规格(rrm)。-o-o-o-o一。一o-o-o3o I!:4o I!:5010 63(60)I 0 8010 100 I 0 125(120)I 0 140 I 0 160 I 0 180 I 0 200 I!:I 0 I!:注:0表示常用规格，!:表示特殊规格.14。-o-o12 10 8 5 4 3 宽边b院阴阳冷i全圆边.-0.一30乡SZms乡么山b一圆。-o-o。-o-o-o-o-o-o。-o-o-o-o-o-o-o。-o-o-o-o-o-o-o铜铝复合母线的尺寸偏差(rrm)标称尺寸|窄边。I宽边b3a:(6.3 I:!:0.12 63a:(12 I:!:0.15 12a I:!:0.20 30b100 100b 士0.80:!:1.20 铜铝复合母线主要技术参数:1.铜层体积比:20%允许范围为18%rv22%.2.铜层厚度偏差:允许偏差为铜层平均厚度的士10%.3.密度:3.94gjcm3，允许偏差为:!:3.2%.4.平直度:在1m范围内窄边不大于2mm，宽边不大于5mm.5抗拉强度与延伸率:铜铝复合母线的抗拉强度11 OMPa，伸长率1.5%.6.弯曲:母线的弯曲直径应符合下表规定:铜铝复合母线弯曲直径(rrm)|标称尺寸。I3 I 4 I 5 I 6 I 8 I 10 I 12 I|弯曲直径I12 I 16 I 20 I 24 I 32 I 40 I 48 I 7.直流电阻和导电率:20.C直流电阻率(0 m)0.02606，导电率咒IACS66.2.图1铜铝复合母线截面形状13CD701-4|铜铝复合母线型号卒职尺寸规格|瞧|忡问审瞅叫核剧|张坚胖华|睛伽叫_，叫i剧版川拙校制树对刘|吴孝华l虞袅T仰，坷咱设叫计训|睛黄如吉祥桦科股霞龄夺褂页川|1 切断1.1 用锯床切断.采用液压锯床锯片采用细齿锯片(锯铝合金用锯片)为了延长锯片的使用时间锯切的同时必须用轧化液冷却.1.2用冲床切断.宜采用平切，如图2所示.铜铝复合母线较长时应使用支架，使工件与模具保持在同一平面.1.3用母排多工位加工机切断.可采用直切或者模具上模带有斜度如图3:而不应采用图4方式，否则会使工件截面中间或两侧严重变形，造成铜铝分层.2打孔-2.1 用冲床冲孔.其冲孔模具间障必须按铜铝复合母线材料要求调整，尤其是同时冲多孔及U形孔(图5)时，模具上模必须有脱料压紧装置，如图6所示.2.2用母排多工位加工机时应调整模具问障(参考第6页模具间朦表)，并且应保证模具在间合运行时凸模、凹模同轴度如图7所示.2.3用钻床钻孔2.3.1 用钻床钻孔时在即将钻透或钻透后向上回钻头时应轻压轻提避免底部或顶部的铜铝分层.2.3.2铜铝复合排在钻孔时下部应垫板严禁悬空.2.3.3在钻孔时必须用乳化液或肥皂水冷却.2.3.4用手电钻钻孔时钻头应磨制成图8形状并且在即将钻透时应轻轻下压.冲床上模、I，F工件图3母排多工位加工机切断 图4错误的切断方法图5U形孔图6中孔上模托料压紧装置F 一一一头图7多工位加工机打孔图8钻头形状13CD701-4 280 3折弯3.1铜铝复合母线折弯如图9所示弯曲直径见本图集第4凹模280 凸模页.3.2折弯过程中应尽量减小材料表面的摩擦力.3.3折弯模具的R角应根据材料的厚度及时调整折弯模具参考图1Q.3.4严禁以图11所示形状对材料进行折弯这种形状会对所有材料的导电性能产生较大的影响.25 的时.OV序号材料厚度b(mm)模具间隙(mm)3b6 6,9 2 7 b 10 8,12 3 10.线80 80 b1或b213 4 M12.D 线气c、2 4 31.5 31.5 63 11 2 M10 同连63 63 b1或b211 4 M10 连。/2La/2 k 飞t。接50 50 b11或b29 4 M8 接,b1或b2,G 25 25 50 9 2 M 8 45 45 9 4 M8 f生125 125 21 4 M20/盟125 50,40 17 2 M16 100,80 M16 17 2 M16 1、自。125 17 4 卡100 63,40 辛.D圣、下一垂125 63 13 4 M12.D 垂80 63,40 15 2 M14 队气直100 100,80 17 4 M16.(直63 50,40 13 2 M12 飞5t、E、比2连80 80,63 13 4 M12 俨2Jt/2连50 45,40 11 2 M10 接63 63,50 11 4 M10 接63 31.5,25 11 2 M10 50 50 9 4 M8 50 31.5,25 9 2 M 8 45 45 9 4 M8 125 31.5,25 60 11 2 M10 40 40,31.5 13 M12 C飞.0 国之小r二J,垂.0 垂。31.5,25.ty-Ct可 3 直100 50 9 2 M8 直40 25 11 M10 b/2 W2 连b2 连接接31.5 31.5,25 11 M10 b2 80 31.5,25 50 9 2 M8 25 22 9 M8 注:1.矩形母线采用螺栓固定搭接时连接处距支柱绝缘子的支持夹板边缘不应小于50mm:上片母线端头与下片母线平弯开始处的距离不应小于50mm，见第8页图12.13CD701-4 2.本表引自建筑工程施工质量验收规范)GB50303-2002.,1.2用力矩拧紧铜制连接螺栓的力矩值及采用的平垫圈规格见下表:2母线安装的最小安全距离见下表:母线搭接螺栓的拧紧力矩室内裸母线最小安全净距(1TI11)螺栓规格紧固力矩(N.m)垫圃标称值外径厚度适用排宽项目回号额定电压(kV)0.4 1,3 6 10 M8 8.品10.88 24 2 60 1.带电部分至接地部分之间A1 2.网状和板状遮拦向上延伸线距离地2.3m处与遮拦上万图E.1M10 17.7 22.6 10 30 2.5 70 带电部分之间20 75 100 125 M12 31.4-39.2 12 37 3 80 A2 1.不同相的带电部分之间图巳12.断路器和隔离开关的断口两侧带电部分之间M14 51.CYv60.8 14 44 3 100 81 1.栅状遮拦至带电部分之间图E.1800 825 850 2.交叉的不同时停电检侈的无遮拦带电部分之间图巳2875 M16 78.5-98.1 16 50 3 120 82 网状遮拦至带电部分之间图E.1100 175 200 225 M20 156.9 196.2 20 60 4 125-140 C 无遮拦裸导体至地(楼)面之间回E.12300 2375 2400 2425 D 平行的不同时停电检修的无遮拦裸导体之间图E.11875 1875 1900 1925 M24 274.6-313.2 24 72 5 16CYv 200 E 通向室外的出线套管至室外通道的路面图E.23650 4000 4000 4000 注: