封闭式插接母线安装技术要点及质量控制措施
目前，随着我国社会经济的发展，同时，建筑业发生着很大的变化，现代化的建筑，高层建筑物越来越多，就需要现代化的电气供电设施，正是适应当前这种供电的要求封闭式插接母线应运而生的。封闭式插接母线不但能承受较强的电动力，而且又具有較好的散热性能，其荷载能力能大大的提高，有替代高层建筑穿管导线和电缆的趋势。
标签： 封闭式;插接母线;安装技术;质量控制
引言：
从20世纪80年代改革开放后城市经济得到了快速发展，各大中城市的高层、超高层建筑越来越多。与传统的电力电缆、预分支电缆敷设方式相比，容量大、分支简便的供电主干线——封闭式插接母线槽逐步引入国内，并迅速发展成熟，在高层建筑、工矿企业和公共设施等供配电系统中广泛使用。实际上，在封闭式插接母线槽的发展过程中，也曾遇到困境。其中最主要的是价格高昂，令人生畏;另外散热、安装环境及安装技术性要求高都曾制约封闭式插接母线槽的发展。随着现代工艺日渐成熟，不断改进，现在的封闭式插接母线槽价格已回归到让人接受的程度。封闭式母线槽是由金属板为保护外壳，导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统，它可制成每隔一段距离设有插接分线箱的插接型封闭式母线槽。高层建筑中常采用插接型封闭式母线槽。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽两种。鉴于南方天气潮湿，已极少采用空气式插接母线槽。佛山市现在一般采用密集绝缘插接母线槽。
一、工程实例
某工程位于某地区出口加工区西北角，南临b1路，北临经十东路，东临规划a3路，西临b4路。a2-1#楼及北区车库建筑面积约125874.31平方米。主要进行对低压封闭式插接母线槽及其各种附件（包含但不限于：伸缩节、膨胀节、弯头、始端铜排、法兰、电缆馈电箱、封头、弹簧支架、始端箱、横担、支吊架等）的生产、供货、运输、指导安装、调试、缺陷处理、配合验收及后期服务等。本建筑的供电系统交流频率为50Hz，额定电压为500V，额定电流为2500A以下。经过对封闭式插接母线安装，其电路保护连续性好，在运行中电能大大的得到了节约并且很少有安全事故发生。
（一）封闭式插接母线的优越性
（1）母线槽能防止过载失火：母线槽外壳是钢制的，不会燃烧，火苗也不会窜到母线槽外面，即使铜排的绝缘材料发生燃烧。
（2）母线过载能力强：母线用的绝缘材料过支采用工作温度为105℃的材料，其取决于它用的绝缘材料工作温度高，现已开发出工作温度为140℃以上的辐射交联聚烃热收缩管和辐射交联阻燃缠绕带（PER）。而一般电缆所用的绝缘材料常期工作温度为95℃和105℃，因此母线槽的过载能力远远大于电缆。
（3）母线分接方便：插接式母线槽，就是它把主干线的电源利用插接的方式分接到支线去，因此分接十分方便。
（4）母线槽散热性能好：具有很强的导热性在母线的钢制外壳将热量，能迅速地散发出去。
（5）母线槽维护方便：日常维护通常是进线箱的接头温升、穿芯螺栓和测量外壳的温
升等，母线槽几乎不必维护。
（二）封闭式插接母线的选择
在线路中为了电能损耗越小，就要使母线导电铜排的截面越大，但有色金属和线路投资消耗量将随之相应的增加。因此我们在设计时选择合理规格的封闭式母线，选择封闭式母线时要从经济角度出发，这样不但保证了线路电能损耗到最小，维修管理、线路投资和有色金属消耗量也不会增加。
封闭式插接母线槽导电铜排的截面越大电能损耗就越小，但也相应增加线路投资、维修管理成本及有色金属消耗量。因此我们要从经济角度出发，设计选择封闭式插接母线槽时选择合理规格的封闭式插接母线槽，既保证线路电能损耗最小又不增加线路投资、维修管理成本和有色金属消耗量。高层建筑低压供配电线路设计以树干式为主。这样设计的供配电线路在保证供电安全可靠前提下，可减少投资、经济适用。应在强电的电气竖井内敷设封闭式插接母线槽，为节约投资，尽量减少干线的长度，电气竖井应靠近建筑物内用电负荷的中心位置。
封闭式母线计算电流的公式：Ic=Pc/3UNCOSφ，其中Pc=KdPe。
Kd——需要系数
Pe——用电设备组的设备容量
Pc——用电设备组的计算负荷
UN——用电设备组的额定电压
COSφ——用电设备组的平均功率因数选择的封闭式母线应满足不等式：Ie≥Ic，否则需要重新计算和校正。
Ie——封闭式母线的允许载流量（见表1所示额定
电流）
Ic——封闭式母线的计算电流
在实际工作中，封闭式母线的规格我们可利用经验来选择，通常情况下“封闭式母线允许载流量的数值为计算负荷数值的2倍”。譬如Pc=500KW，可选择1000A的封闭式母线。
除此之外，封闭式插接母线的选型，还应从以下几方面加以综合考虑：在高温下不释放有毒气体，消防要求，绝缘材料要耐热、阻燃性能要好，结构上防止烟囱效应，应优先选择密集绝缘母线槽，如选用空气绝缘型，则需在线槽壳体内每单元设置阻火隔断;为保证应急电源火情下维持工作，对特别重要场所，应选用耐火型槽。至于安装场所，首先考虑槽外壳防护等级，其次是对线槽外形、跨距和安装支架形式被建筑结构的影响：室内的普通工作，为保证安全性，如配电间及楼层电气竖井内，应选用不低于IP40等级的母线槽;室内专用工作场所，如为提高大容量变电所内的散热效果，可采用IP30等级的母线槽;室外或有特殊要求的，如防喷水，防腐蚀场所和防海浪可分别树脂绝缘母线槽;大跨距场所，应选用外壳加强型母线槽;室内或有防溅水要求的潮湿场所，为保证在遭到溅水时其工作仍能正常，应选用不低于IP54等级的母线槽。
二、封闭式插接母线的安装
（一）封闭式插接母线的主要用途、适用范围封闭式插接母线主要应用于低电压、大电流的供配电系统，一般安装在电气竖井内，由单一的中心母线系统向每层楼内供配电。竖井应远离烟道、热力管道及其它散热量大或潮湿的部位。不允许和电梯、管道共用同一竖井。
（二）封闭式插接母线槽的使用环境
封闭式插接母线槽安装场地不宜高于海拔高度2000m，周围空气温度在-5℃到+40℃之间，在24小时内其平均温度不超过+35℃，空气相对湿度在40℃时不超过50%、在20℃时不超过90%。周围空气保持清洁无尘埃及无腐蚀绝缘的气体。
（三）安装前的保管
在施工工地如何保管封闭式插接母线槽是安装前的一项重要工作，厂家运送封闭式母线槽到现场后，工作人员要及时点验材料和数量。存放母线槽的地方应清洁干燥并远离高温环境，以防止母线槽受潮，到安装时才取掉母线槽的包装塑料布，库房内堆放母线要用垫块分开码放，避免磕碰外壳的保护层。
（四）封闭式插接母线的施工安装
母线安装前，应保证楼板及墙体的预留孔洞、预埋件严格按照设计要求的位置预埋预留。开箱检查母线外壳是否变形、划伤，母线导体是否串位，绝缘子是否损坏，母线实际尺寸是否与图纸相符。各功能单元附件、配件齐全，连接部件及活动接头上的铜排表面干净，无污渍麻面等现象，母线暂存时应做好防潮、防尘等措施，母线上方严禁堆放其他物件。
三、封闭式插接母线的施工工艺原理及流程
工艺原理：封闭插接母线的连接是采用具有高绝缘、耐电弧、高强度的绝缘板8块隔开各导电排以完成母线的插接，然后用覆盖环氧树脂的绝缘螺栓紧固，以确保母线连接处的绝缘可靠性。
工艺流程：设备开箱检查调整→支架制作安装→母线安装预留孔的设置→封闭插接母线安装→封闭插接母线的接地→通电测试检验。
（1）母线开箱检查。
a）封闭母线应有出厂合格证、安装技术文件，技术文件应包括额定电压、额定容量、试验报告等技术数据;b）包装及封闭良好。母线规格应符合要求，各种型钢、卡具、各种螺栓、垫圈等附件、配件应齐全;c）成套供应的封闭母线的各段标志应清晰，附件齐全，外壳无变形，内部无损伤;d）封闭插接母线的母线外表面及外壳内表面涂无光泽黑漆，外壳外表面涂浅色漆。
（2）母线支架制作安装
封闭插接母线的固定型式有垂直和水平安装两种，其中水平悬吊式分为直立式和侧卧式两种。垂直安装有弹簧支架固定以及母线槽沿墙支架固定两种。a.支架制作：制作支架应根据施土现场结构类型、采用角钢和槽钢制作。支架制作必须锯断或冲压，严禁使用电气焊切割、加工尺寸最大误差不应大于5mm，支架的煨弯可使用台虎钳用手锤打制，也可使用油压喂弯器用模具压制。b.支架安装：安装支架前应根据母线路径的走向测量出较准确的支架位置，在己确定的位置上钻孔，先固定好安装支架的膨胀螺栓，在建筑物楼板
上安装母线时一应使用弹簧支架支承。
（3）母线安装预留孔设置
封闭插接母线在通过建筑物楼板和墙壁处应与土建施土设置预留孔。预留孔没有特殊要求时，预留孔的尺寸应根据所选用的电流等级的母线外型尺寸加70mm，并放置预埋件。为防止楼板上的水进入母线，预留孔四周围应高于楼板或平台板50～100mm，如右图所示，图中距离为最小距离。（W为母线宽度，H为厚度）
（4）封闭插接母线安装
母线水平敷设时，至地面的距离不应小于2.2m，垂直敷设时，距地面1.8m，以下部分应采取防止机械损伤措施。但敷设在电气专用房间内（如配电室、电气竖井、技术层等）时除外，母线应按设计和产品技术规定组装，组装前应逐段进行绝缘测试，其绝缘电阻值不得小于0.5MΩ，封闭母线应按分段图、相序、编号、方向和标志正确放置。
封闭插接母线的连接不应在穿过楼板或墙壁处进行。当母线穿过楼板垂直安装时，须保证母线的接头中心高于楼板面700mm。
（5）封闭插接母线的接地
a）利用壳体本身做接地线。外壳处焊有接地铜垫圈供接地用;
b）在外壳上附加3x25裸铜带做接地装置，插接箱通过其底部的接地接觸器，自动与接地带接触;
c）半总体接地装置：连接各母线槽时，相邻槽的接地铜带自动紧密结合。
用密封板将母线与地面密封好。
试运行验收。
a.母线安装完毕后，应整理清扫干净，用摇表测试相间、相对地的绝缘电阻值并做好记录。
b.经检查和测试符合规定后，送电空载运行24h无异常现象，办理验收手续，交建设单位使用，同时提交验收资料。
四、封闭式插接母线在施工安装工程中要点分析
（1）母线在开箱搬运前，做绝缘试验对每一节母线一定要用1000V兆欧表，相地之间、测量相间、相零之间的绝缘电阻，其绝缘电阻不得小于20MΩ。开箱仔细检查并记录，加强自检，互检及专检，和成品保护。搬运至安装位置后，需先分清封闭插接母线的规格，根据每层的实际图纸设计要求，分别运送至所在楼层，搬运过程中接头包扎严密，防止杂物进入;插接母线按图纸要求排放好以后，使用手拉葫芦，封闭插接母线做好保护以后用尼龙绳（或麻绳）绑扎好挂在手拉葫芦的钩上，逐渐提升导链，同时适当调整绳扣，保证插接母线平稳的吊装，调整好以后，稳步缓慢提升导链，插接母线就位后，使用连接工具（力矩扳手等）将连接件紧固好，从始端开始将插接母线逐节连接起来。在连接前一定要再做一次绝缘试验，在搬运过程中以保证没有出现问题，并做好记录。封闭式母线系统图安装人员要认真对照，对所有母线的型号、规格检查以避免安装盲目，造成施工安装质量被返工所影响
（2）封闭插接母线外壳地线连接紧密，无遗漏，母线绝缘电阻值符合设计要求。封闭插接母线的连接必须符合规范要求和产品技术文件规定。封闭插接母线组装和卡固位置正确，固定牢固，横平竖直，成排安装应排列整齐，间距均匀，便于检修。每段母线的垂直度、水平度偏差不应小于四毫米，全长、垂直度水平度不大于五毫米。（3）母线的吊装应采用尼龙绳，塑料套管或钢丝绳须套橡皮，不应使用裸钢丝。
（4）整体结构在母线安装时应横平竖直，安装高度垂直敷设时距地面1.8m以上，在水平符设时距地面不小于2.2m，与插接箱的连接处以及母线的拐弯处应加支架。支架成排安装时应间距均匀并整齐排列，支架之间的距离不应大于2m。
（5）当母线跨越建筑物的沉降缝或伸缩缝时，母线连接处防止水平移动造成断裂，影响母线的正常供配电，采用适应建筑物结构移动的措施。
（6）直线段封闭母线长度超过40m设有膨胀节。敷设在穿越不同防火区域的封闭母线，按设计要求位置，有防火隔堵措施;
（7）力矩螺栓应使用配套扳手紧固，螺栓外头直到断落。同时，对已安装部分每安装一节母线，均需进行绝缘试验，并做好记录。
（8）母线连接时，母线连接面的清洁度应再次检查，两段母线保证处于同一直线上，才能进行母线对接操作。母线外壳及两相邻段母线应对齐，在母线段与母线段连接时，连接后不得使母线外壳及母线承受到机械应力。
（9）母线接头不应设在墙壁处或穿过楼板，使用弹簧支架垂直安装时，接头中心应高于楼板700mm。应采取防火隔离措施在穿过墙及楼板时，将防火堵料填充在母线周围。
最后，应做好产品保护工作在施工过程中。当母线安装完毕后，暂不送电的，并在现场挂标志牌，一定要做好防尘、防水处理，尤其是封闭处理接头，将施工中遗留在柜（箱）内、母线槽上、吊架上面的尘埃以及杂物清扫，应对封闭母线加以保护如有其它工种作业时，这样是为了以防损坏母线。
五、效益分析
本施工工法，工艺简捷、严密、工序合理，可大大加快施工速度，保证施工质量，提高劳动效率。同时可以通过插接开关箱，较方便地引出电源分路，进而取代电缆配电方式。
六、结语
实际上，作为设计和施工单位更愿意采用封闭式插接母线槽。和电力电缆相比，插接式母线槽更容易控制成本，減少不可预见的风险。封闭式插接母线槽规格简单，一般沿梁平走沿墙直上直下，变动范围小，可一节节增加长度，可控程度高。在铜价等原材料日益上涨的趋势下，插接母线槽的优势日益显现。随着现代技术的不断提高，现在出现了防水型母线槽、耐火型母线槽及照明母线槽，相信在不久的将来，母线槽在各个领域的运用会越来越广泛。
参考文献：
[1]肖清云.高层建筑封闭式插接母线槽的安装技术[J].福建建筑，2000，02：53-54.
[2]魏敬荣.封闭式插接母线安装施工工法[J].建筑安全，2001，10：10-11.
[3]李安.低压插接母线安装错误造成事故[J].电气时代，2005，09：96-99.
[4]严育红.封闭式插接母线槽在高层建筑中的运用[J].中国高新技术企业，2011，19：132-133.
