苏鸾鸣

（厦门ABB 开关有限公司，福建 厦门 361000）

0 引言

中压开关柜是配电系统中最重要的设备装置之一，其故障发生率相对较高，如果中压开关柜发生短路故障，其短路电流会产生巨大的电动力，严重时会危及整个配电系统。主母线作为开关柜单元之间连接，发挥着传输电能的重要作用，其动力学稳定性至关重要。主母线一般采用矩形截面主母线，而该文讨论的对象为ABB 35 kV 某尺寸异型主母线，其特殊的截面设计具有良好的导电性能，该文理论计算其三相主母线的动力学稳定性。

1 主母线受力分析

1.1 简化力学模型

短路故障时，短路电流产生的点动力沿母线全长均匀分布，两端有支撑力作用，一般可以将母线简化为均匀载荷的多跨距自由梁[1]。

在图1 中，根据材料力学的分析，中点处的弯矩

图1 简化力学模型

式中：M 为中点处最大弯矩，F=ql。q 为梁AB 上的均布载荷，l 为梁的长度，所以可以得出：

为了校验母线的动稳定，需要计算最大应力处的应力大小σmax：

式中：W 为主母线垂直于作用力方向的截面系数。

1.2 D型主母线截面属性

该文研究对象为某尺寸ABB 异型（D 型）主母线，尺寸如图2 所示，图中R 为圆弧半径。D 型主母线的惯性矩分别为：Ix=17682.47 mm4，Iy=791743.99 mm4，重心坐标为：x=0 mm，y=26.93mm。其中，IX，IY的方向表示中性轴方向，与受力方向垂直[2]。

图2 D 型主母线截面尺寸

D 型主母线x，y 方向的截面弯曲系数分别为：

如果y 方向受力：

如果x 方向受力：

1.3 三相主母线空间位置

图3 为ABB 某35 kV 开关柜三相D 型主母排空间位置排布，在此，以单D 主母线为例说明，单D 与双D 的排布与尺寸是一致的。……