低壓配電柜中主母線載荷容量

低壓配電柜中的主母線，擔任了電流分配的任務。
設計主母線的規格時，需要考慮到如下幾個重要因素：
第一：主母線的額定電流。
主母線的額定電流與實際負載電流相關，與開關柜的溫升密切相關。
第二：主母線的動熱穩定性。
主母線的動、熱穩定性就是低壓開關柜的動、熱穩定性。動穩定性指的是主母線的峰值耐受電流，它必須大于系統的沖擊短路電流峰值；熱穩定性指的是短時耐受電流，它系數等于峰值耐受電流除以峰值n。
===================
我們來看下圖：

<img src=”https://pic3.zhimg.com/50/42f9e597d1681f6250d13ad6d17dc361_hd.jpg” data-rawwidth=”651″ data-rawheight=”568″ class=”origin_image zh-lightbox-thumb” width=”651″ data-original=”https://pic3.zhimg.com/42f9e597d1681f6250d13ad6d17dc361_r.jpg”>

先看圖1：
圖中的變壓器容量為2000kVA。設變壓器的阻抗電壓是6%，于是有：
變壓器的額定電流：
變壓器的短路電流：
變壓器的沖擊短路電流峰值：
因此，我們選擇的低壓開關柜，它的主母線的峰值耐受電流必須大于101kA，取為105kA；它的主母線的短時耐受電流為：
開關柜的動熱穩定性與開關柜的結構關系密切，并且由該柜型的型式試驗唯一決定。
我們來看圖1的情況：
1）由于受電端在母線的中間，因此運行電流流動方向從中間指向向兩側。
2）母線電流最大之處在中間受電處，兩側端點為電流最小處。
3）母線任何一處發生短路時，短路電流等于系統短路電流
4）一般地，配電柜中的母線截面參數是按變壓器額定電流來設計的，因此圖示系統的母線截面允許承載的額定電流值應當是3000A。
在本例中，可以考慮采用2500A主母線。但條件是：選用2500A系統母線后，整柜的峰值耐受和短時耐受必須滿足105kA和50kA的要求。
值得注意的是：變壓器容量一般取為配電容量的1.2倍，此時變壓器的效率最高。
再看圖2：
我們看到受電端在母線的最左側，此時母線左側的電流等于最大配電電流，即2400A，母線右側的電流為零。
由于母線的截面是統一的，因此圖2的母線截面按3000A額定值來選取。
圖2母線中任何一處的短路電流等于系統短路電流，因此主母線的峰值耐受和短時耐受必須滿足變壓器參數要求。
再看圖3：
圖3中，受電側有兩處，分別在主母線的左右兩側，兩臺變壓器并列運行。主母線中運行電流方向從兩側指向中間。
當母線中任何一處發生短路時，短路電流等于單臺變壓器的短路電流；但是當任何饋電回路的出口處發生短路時，短路電流為兩臺變壓器短路電流之和。
因此，此系統的進線斷路器極限短路分斷能力可按單臺變壓器的短路電流來考慮，而全部饋電回路斷路器的極限短路分斷能力必須等于單臺變壓器短路電流的兩倍。
對于單臺變壓器來說，其參數如下：
變壓器的額定電流：
變壓器的短路電流：
變壓器的沖擊短路電流峰值：
因此，我們選擇的低壓開關柜，它的主母線的峰值耐受電流必須大于50kA，它的主母線的短時耐受電流為：。
圖３主母線的截面可按1500A考慮，主母線的峰值耐受和短時耐受必須滿足系統要求。
再看圖4：
圖4的基本參數與圖3基本一致，但是母線被母聯開關給分成兩段，平時兩段母線分別獨立運行。
這樣做的最大好處是：饋電斷路器出口處的短路電流小于或者等于變壓器的短路電流，因此各個饋電斷路器的極限短路分斷能力亦按單倍變壓器短路電流來考慮。
值得注意的是：若某段受電出現故障停電，母聯開關閉合前后，全系統的饋電回路必須降容：三級負荷全部去除，僅僅保留一級負荷和部分二級負荷，以滿足單臺變壓器的供電能力要求。
圖4的主母線截面可按圖3的方案來選配。
===================
結論：選配低壓開關柜主母線時，不能脫離變壓器的額定電流和短路參數，以及開關柜主母線的峰值耐受和短時耐受，必須綜合地考慮問題。
另外，峰值系數n按GB14048.1-2012《低壓開關設備和控制設備 第1部分：總則》和GB7251.1-2013《低壓成套開關設備和控制設備 第1部分：總則》給出的表格參數來取值。下圖為GF7251.1的參數：

<img src=”https://pic3.zhimg.com/50/f5c937b4224709bcfaf40a6e07798bd3_hd.jpg” data-rawwidth=”713″ data-rawheight=”297″ class=”origin_image zh-lightbox-thumb” width=”713″ data-original=”https://pic3.zhimg.com/f5c937b4224709bcfaf40a6e07798bd3_r.jpg”>
提個問題，此實例系廣州某高檔商住小區的低壓配電系統。
此例中，變壓器容量為2500kVA，變壓器的額定電流為3609A，兩臺變壓器在主母線的中間，系統為單母線分段，母聯開關在兩進線開關的中間。
系統在一般狀態下按兩段母線各自獨立供電方式運行，供電緊張時，兩變壓器可并列運行。
問題是：如果主母線按3800A額定電流來選配，是否可行？

看到提問者回答了例題，題主的回答是：
“變壓器T的 In=3609A, Ik=3609/0.06=60.1KA, Ipk=60.1*2.2=132KA, 當兩臺變壓器并列運行的時候，主母線電流等于In,最大短路電流為2倍Ipk”。
估計大家并沒有理解峰值耐受被稱為動穩定性的意義何在。我來解釋一下：
由畢奧.薩法爾定律，我們可以計算母線的短路電動力。
計算方法是：

這里的I是電流，L是母線長度，d是母線中心距，Kc是截面系數，F是電動力。
我們隨便給個參數。假定母線規格是120X10,中心距是100mm，峰值耐受電流是60kA，母線長度是20米。查表得知，Kc=0.84，于是有：

也就是說，則組母線上產生的短路電動力達12.3噸力，很驚人的數字。
而上例中峰值耐受電流為132kA，可以想象母線間的電動力更是驚人。
好在，母線被若干母線夾分成若干段，每段之間的電動力會小很多，但是作用在母線夾上的電動力也達1噸多，這還是很大的電動力。由此可見，開關柜的動穩定性是多么重要。