開關(guān)柜中壓母排排列的改進研究

張巧革+王迎春

接要：母排連接是變電站開關(guān)柜和主變壓器之間的主要的連接方式之一，本文通過對母排振動的計算和分析，找到了母排振動的原因，提出母排空間正三角形排列，是解決母排振動的主要手段。

關(guān)鍵詞：母排連接；振動；正三角形

1引言

在變電所中，連接高壓變壓器和中壓開關(guān)柜，一般為母排。由于其性能穩(wěn)定，散熱好，頗受開關(guān)柜廠家青睞。隨著工業(yè)的發(fā)展，變壓器的容量越來越大，產(chǎn)生的電流也越來越大，隨之母排所受的電場力也越來越大。在變電所巡檢時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜的振動聲很大，這是因為母排因受電場力而劇烈振動，使得開關(guān)柜母排的螺絲松動，嚴(yán)重時會造成短路，燒毀設(shè)備。因此對開關(guān)柜母排振動原因進行研究并找到避免其振動的方法非常重要。

2常見的中壓母排簡介

常見的中壓母排型號及截流量如表1所示。

表1. 常見母排型號及截流量

3母排排列方式及其改進研究

3.1高壓開關(guān)柜母排的連接方式

母排用于連接開關(guān)、變壓器及開關(guān)出線。用于固定母排的是金屬螺栓，根據(jù)負(fù)載的不同，母排可以橫放，也可以豎放，無論是橫放還是豎放，其三根母排均在一條直線上。

3.2 電場力的計算

將開關(guān)柜內(nèi)的三根母排抽象成3個點電荷，如圖1所示。分別計算3個點電荷所受到的電場力。

圖1 3個點電荷受力圖

對于A母排所受的電場力Fa=Fc-Fb=KQa*Qc/2R- KQa*Qb/R（Qa、Qb、Qc均為電荷量，R為兩個電荷之間的距離）。

同理B母排所受的電場力Fb=Fa-Fc=KQa*Qb/R- KQc*Qb/R。

同理c母排所受的電場力Fc=Fa-Fc=KQa*Qc/2R- KQc*Qb/R。

三相電壓Ua+Ub+Uc=0，因此Qa=Qb=Qc。

即：Fa，F(xiàn)c不為0 Fb=0。

3.3 振動的形成

由以上分析可知，只有一根母排所受到的電場力為0，而另外兩根所受到的電場力不為0。在電場力不均的情況下，母排就開始振動，隨著電流的增大，振動隨之增強，就會使以前固定的螺絲松動，進而造成母排之間的絕緣距離減小，甚到引起短路，損壞銅母排。

3.4 解決方案

受力不均，是引起銅母排振動的原因，因此在一個條直線上布置母排在電氣原理上是有問題的。只有使母排之間的距離相等，即母排之間排列及安裝形成空間正三角形，才能使三相銅母排之間所受到的電場合力為零。從而減少或避免母排振動，減少噪聲。

4 結(jié)論

母排的正三角形排列，是解決母排振動的主要手段，因為只有在正三角形的排列下，三相電產(chǎn)生的電場力才會為0，才能減少母排振動，從而減少由于振動產(chǎn)生的熱量，保證母排供電的穩(wěn)定性。