吴真超

（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，控制它的故障发生率对整个系统的稳定性至关重要，母线作为连接各个单元之间的重要载体，在传输电能方面发挥重要的作用，所以母线的选型研究是指导工程应用设计的关键之一。如果中压开关柜母排的选型过小，会导致母线发热无法满足载流要求，甚至在发生短路故障时，主母排无法承受短路电流产生的巨大电动力，严重时会危及到整个配电系统的安全。

该文将针对某品牌中压开关设备630A母线（规格：60mm×10mm）进行计算及验证，通过集肤效应分析母线的选型，并通过导体的载流量计算、短路时的电动力计算及热稳定性能计算来验证所选的母线规格满足相关要求。

1 集肤效应对铜排选型的影响分析

1.1 集肤效应原理

交变电流通过导体时，由于在近导体中心比导体表面所交链的磁通量多，所以在近导体表面的感应电动势较小，因此在同一外加电压下，导体表面处的电流密度较大，导体内部的电流密度较小，这种现象被称为集肤效应，集肤效应增加了导体的电阻。图1为导体通入交流电后电流密度的热成像分布情况。

图1 导体热成像分布图

1 .2 集肤效应深度

简单的说，集肤深度是由于集肤效应而导致通电导线表面传输电流的深度，为了定量地研究集肤效应，将集肤深度定义为导体中电流密度减小到导体截面表层电流密度的1/e（e为自然底数e=2.71828183）处的深度。……