干伟

摘 要：在现代建筑电气中，采用母线槽代替电缆输送大电流方式，充分体现出独特的优越性，广泛应用在大容量负荷的供配电系统中。作为电气专业监理人员，及时发现并处理母线槽进场质量问题，确保建筑电气工程安装质量和电气防火安全至关重要。本文结合笔者多年实践，通过对母线槽主要性能特点和技术参数的分析，提出对母线槽进场质量的监理控制要点。

关键词：性能特点；技术参数；3C认证；监理要点

1 前言

在现代建筑电气中，采用母线槽代替电缆输送大电流方式，在施工安全、节约能源、使用寿命等方面充分体现出独特的优越性，广泛应用在各种重要建筑的大容量负荷供配电系统中。作为电气专业监理人员，掌握低压母线槽（下称母线槽）的主要电气性能特点和技术参数，对及时处理母线槽进场时发现的质量问题，确保建筑电气工程安装质量和电气防火安全至关重要，提高供配电质量，节能、节材、降低电能损耗和运行成本意义重大。本文结合笔者多年实践，通过对母线槽主要电气性能特点和技术参数的分析，提出了对母线槽进场质量的监理控制要点：

2 母线槽的分类及主要性能

根据控制负荷类型和容量的不同，母线槽分别适用于交流电压不高于1kV、频率50Hz～60Hz、额定电流在2.5kA～8kA，直流电压不高于1.5kV、额定电流在2kA～8kA的供配电系统，而电缆的载流能力是根本无法比拟的；

2.1 根据母线槽不同使用环境和用途，可按以下分类

（1）按结构及导体绝缘材料分类：空气型、密集型、浇注型；（2）按导体材质分类：铜材、铝材、铜包铝材；（3）按外壳材料分类：钢板、铝板、铝镁合金型材；（4）按对母线槽有特殊性能要求分类：防火型、耐火型、防爆型；（5）按控制负荷类型分类：交流类、直流类、照明类。

2.2 常用非消防配电线路电缆与母线槽额定电流选择比较

（1）一般在母线槽选择时，以额定电流400A为界性价比较高：400A及以上的选用密集型、小于400A的选用空气型为好； （2）在额定电流相同情况下选择电缆与母线槽时相比较，额定电流400A及以上的密集型母线槽能节省铜材12%以上，减少涡流及集肤效应影响和电能损耗15%以上，降低运行成本。

2.3 常用的密集型普通母线槽、防火母线槽、耐火母线槽的区别

（1）普通母线槽采用无阻燃和防火功能材料制造，若其中一段母线槽发生短路着火，会燃烧到与其连接的其他母线槽而引起火灾事故，适用于能正常长期满负荷使用的非消防配电线路； （2）防火母线槽由母线导体缠绕的云母带、外壳加防火隔层或涂防火涂料制成，具有较高的耐热性，良好的电气性能、电气强度，当温度达到几百度时，母线槽仍能继续使用，适用于有易燃物堆放特殊场所的配电线路；（3）耐火母线槽是专供消防设备应急电源配电使用的，其导体表面缠绕3层以上耐高温云母绝缘带，外壳与导体间采用耐高温硅棉填充或采用耐高温性能的矿物质绝缘材料隔热，当温度达到千度时可满负荷运行数小时，外壳表面喷涂耐高温的耐火粉末，使火焰无法直接或间接燃烧导体、破坏绝缘，并确保在喷淋状态下能正常工作，由于耐火母线槽制造工艺和耐火材料的原因，工作时热能无法及时散发，内部导体的极限温升不应大于105K，外壳及附件不应大于55K，适用于不能长期满负荷使用的消防设备应急线路。

以下主要以建筑电气安装工程中常见的密集型铝镁合金外壳铜导体母线槽为例，通过对母线槽主要技术参数的分析，提出了对母线槽进场质量监理控制的要点。

3 母线槽主要构造特点

3.1 导体材料及性能

质量合格的母线槽导体铜材材质应符合纯度大于99.9%，导电率大于97%的要求，其电流密度大、电阻小、电压降小、集肤效应小，意味着能量损耗小，节约工程投资和运行费用。

3.2 母线槽外壳及安全防护特点

（1）外壳构造：质量良好的母线槽外壳采用优质铝镁合金型材，厚度不低于4mm，表面经阳极氧化处理，耐腐蚀性能强，外壳带散热筋和燕尾槽、散热性能好，采用先进的无螺钉组装技术、保护母线免受机械损伤，特别是优质铝镁合金型材外壳避免了钢制外壳型大电流母线槽，因涡流损耗和集肤效应大引起的附加热效应和温升高等问题；（2）整体保护技术：因母线槽铝镁合金外壳具有温升低、损耗小、电抗低、接地电阻小的特点，将外壳与PE母线干线可靠连接作为整体保护导体，与三相母线及N母线形成TN-S接零保護系统，其泄漏电流可通过整体接地母线流入大地，保护方式比单独设置PE母线好，适用于大容量负荷场所。

3.3 绝缘材料及性能

密集型母线槽铜导体采用整体包覆不低于3层高效绝缘聚脂薄膜，具有足够的绝缘、阻燃性能，无烟、无卤、无毒，防紫外线辐射，比一般的聚酯薄膜更具良好的耐潮湿、耐热性能、化学惰性和机械强度，长期使用能保持其柔韧性和电气强度，不会老化。

3.4 母线槽的主要功能单元

（1）分接单元：从母线干线单元分接出电源的出线单元；（2）变容单元：用于连接同一系统中不同型号或不同额定电流的两种单元的母线干线单元；（3）热膨胀单元：允许由于母线系统的热膨胀在母线干线通道轴向有一定移动量的母线干线单元；（4）换相单元：用于改变相导体的相应位置，以平衡电抗或改变相的排列位置的母线干线单元；（5）弯曲单元：导体和外壳设计成安装时可以转换方向的母线干线单元；（6）馈电单元：用于与其他设备连接的母线槽干线单元；

4 主要技术参数

4.1 防护等级

当母线槽受到外部影响时，防止直接触及母线槽内带电导体或固体异物、液体进入母线槽内，对电气设备安全运行造成的危险，以下是常见的密集型母线槽应达到的基本防护等级要求：（1）室内普通场所，应不低于IP40等级；（2）地下室、室内水泵房，室外有顶棚并有防溅水要求的场所，应不低于IP54等级；（3）室外无遮盖、室内设有消防喷淋的潮湿场所，应不低于IP65等级。

4.2 短路耐受强度

是指在供配电系统发生短路时，母线槽能承受的短路电流强度，当开关柜、插接箱或末端用电设备发生短路时，断路器动作起到保护系统安全的作用，而不会影响到母线槽的防护等级、电气间隙和爬电距离要求的规定值，是确保母线槽在短路事故中仍然安全至关重要的技术参数，关系到整个配电工程系统与低压成套开关设备系统的安全运行。

4.3 极限温升值

母线槽最关键的安全技术参数。除防火、耐火母线槽极限温升值有相应的特殊要求外，普通母線槽极限温升值统一按照≤70K的试验标准来考核。

5 安装在不同环境和设计有特殊要求场合时的母线槽

（1）商场、机场、体育场馆、停车场、隧道等大空间的照明配电线路应选用照明母线槽；（2） 当使用环境的海拔高度大于2千米时，应选用通过高海拔试验的母线槽；（3） 用于图书馆、陈列室、档案室以及重要易燃物堆放区的特殊场所，应选用防火母线槽； （4）非消防配电线路安装在电缆沟内、埋地、浸水长期使用的场所，应选用浇注式母线槽； （5）存在有油、气等易燃易爆物质场所的配电线路，应选用与爆炸危险环境相适应的防爆母线槽。

6 母线槽的极限温升及保护系统

若母线槽温升非正常升高，必然是因故超过额定电流，涉及到母线槽的涡流损耗、集肤效应、邻近效应，接触电阻大、截面积小等原因，会使母线槽的寿命缩短、电能损耗增加、电压下降，同时也将造成周边环境温度升高，加速周边电气设备绝缘性能的老化和损坏，甚至引起电气安全事故。

6.1 母线槽极限温升高引起的后果

因母线槽导体铜材纯度质量不够、杂质多，额定电流导体截面积小于认证报告上导体截面积，或实际负荷超过设计负荷较大，使工作电流超过母线槽额定电流；母线之间连接不牢固、接触电阻大，使连接处非正常发热；外壳结构选择不当、散热性能差等原因导致母线槽电压降增加、电能损耗加大，发热异常升高，造成极限温升超过70K，使周边环境温度也上升、绝缘材料加速老化、使用寿命缩短，降低了机械强度和安全系数，严重时发生短路而引起火灾事故。

6.2 对保护导体的要求

母线槽干线保护导体PE应与外壳有可靠的连接，其截面积应符合产品技术文件规定，各单元铝镁合金外壳之间应有效跨接PE线，其截面积不应小于干线保护导体的50%，并符合设计图纸要求。

7 对母线槽进场质量的监理控制要点

供配电系统的主干线母线槽制造质量，关系到整个工程供配电质量安全的可靠性，设计时应尽可能把对母线槽重要的安全技术参数要求明确写在图纸上，防止因技术参数不明确引起质量问题或供货错误，带来的电气安全隐患；通过上述分析，提出以下对进场母线槽质量进行重点控制措施要点。

7.1 对进场母线槽实体质量的检查

（1）包装完好、无损伤变形、外壳表面整洁、密封完整、配件齐全；（2）导体截面积与提供的3C试验报告中的截面积应一致；（3）每单元母线槽外壳上的接地端子连接完好；（4）母线槽干线绝缘良好。

7.2 对进场母线槽标志、资料的检查

名称及型号、制造厂名或商标、额定电压、额定电流、额定频率、防护等级、接地装置、标准代号及名称、警示语等主要标志应完整、清晰；凡是通过3C认证的母线槽生产厂家，国家认监委及中国质量认证中心网站均能查询到相关信息；进场的每个规格母线槽均应提供3C强制认证证书和试验报告，电气监理人员应检查3C认证标志、编号和型式试验报告，并与网上查询内容进行对照，其试验报告的结果应符合标准及设计要求，若监理人员对母线槽的截流能力的温升试验报告有异议时，可提出现场随机抽样，并送具备母线槽3C认证检测资质的试验室做极限温升验证试验，其额定电流时极限温升应符合≤70K的要求；对防火母线槽或耐火母线槽应按照消防产品要求进行耐火性能试验和3C认证，进场时重点检查型式试验报告中耐火性能时间应分别符合设计要求； 经检查如报告中的检测项目符合标准及设计要求，对认证的母线槽可以放心使用了。

7.3 对采购单位建议

采购单位在招标采购文件编制前应对制造企业做深入考察，将考察到的有关企业严格按照环境及质量保证体系生产和母线槽的主要技术参数等要求，写入招标文件和供货合同中，避免因条文不完整引起的制造质量问题或供货错误纠纷；同时，制造企业应具备完整的环境及质量保证体系，配备素质高、技术好、认真负责的质量管理人员和检测设备，这是确保母线槽制造质量的根本保证；

根据综合考察结果，优先选择信誉好、技术先进、服务佳的企业，特别是对母线槽绝缘处理洁净环境的严格要求，必须引起考察人员的重视：防止生产过程在绝缘层中出现悬浮导电微粒和受潮灰尘，留下绝缘损坏或短路事故隐患，且此隐患在进场质量检验时是不能被检查出来的。

8 结束语

本文是笔者在日常监理实践中，对母线槽进场质量监理控制要点的经验和总结，从笔者的亲身经历中体会到：电气技术是知识更新快、综合性强的专业，合格的电气专业监理人员，需要不断地学习常见电气工程材料、电气设备的主要技术参数和性能标准，严格把好进场电气工程材料、设备质量验收关，凡是在涉及电气工程质量安全监控的关键问题上应坚持质量原则，提出监理意见，是电气监理人员应尽的职责，也是确保电气工程质量和电气防火安全的根本保证。

参考文献：

[1] 张白帆.低压成套开关设备的原理及其控制技术（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2017.