陳潛

摘 要：母線是連接配電裝置與電氣設(shè)備的重要導(dǎo)體，具有匯集電能、分配電能及傳送電能的重要作用。母線的安裝質(zhì)量可對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行工況產(chǎn)生重要影響，只有控制好安裝質(zhì)量才能提高整個(gè)變電系統(tǒng)的可靠性。密閉性不良是安裝封閉母線時(shí)常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，文章結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)封閉式母線安裝密封性不良的主要原因進(jìn)行了探討，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，旨在提高母線安裝水平。

關(guān)鍵詞：封閉母線；密封性；原因；不良；改進(jìn)措施

電力系統(tǒng)中常用的母線包括封閉母線、軟母線及硬母線，母線通常由鋁排或銅排組成，具有集膚效應(yīng)較小、電阻小、電流密度較大等特點(diǎn)，因此電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要以母線為物質(zhì)支撐基礎(chǔ)。如母線質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，則將會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行[1]。

1 封閉母線安裝密封性不良原因

1.1 封閉母線自身原因

絕緣子、導(dǎo)體及外殼是封閉母線的三大組成部分，絕緣子位于導(dǎo)體與外殼之間，為保證母線具有較好的密封性，則通常需要保證鋁蓋板與絕緣子實(shí)現(xiàn)緊密接觸，同時(shí)將橡膠墊圈置于鋁蓋板與絕緣子之間。母線同一斷面中至少存在3只絕緣子，且絕緣子通常相互成120°角，以保證軸線交點(diǎn)與外殼及導(dǎo)體的中心線重合[2]。由于母線中的絕緣子數(shù)量較多，且絕緣子具有較大的活動(dòng)性與彈性，再加上安裝母線前需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)輸，在運(yùn)輸途中可導(dǎo)致母線內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，當(dāng)連接外殼與絕緣子的固定螺栓松動(dòng)時(shí)，可能出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，進(jìn)而造成母線的密封性受到影響。

1.2 安裝操作不規(guī)范

在安裝封閉母線的過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照操作規(guī)程，也會(huì)引起密封性不良問(wèn)題。部分人員在安裝封閉母線時(shí)沒(méi)有檢測(cè)是否存在漏氣問(wèn)題，或僅采用在母線外部涂抹密封膠的方法解決漏氣問(wèn)題。將密封膠涂于封閉母線的表面只能暫時(shí)解決密封性不良問(wèn)題，在母線外殼溫度發(fā)生變化的情況下，密封膠就容易出現(xiàn)開(kāi)裂、老化等現(xiàn)象，無(wú)法繼續(xù)發(fā)揮密封作用，因此母線可能再次出現(xiàn)漏氣問(wèn)題。另一方面，沒(méi)有按照規(guī)定打膠，焊接施工時(shí)沒(méi)有注意清除焊口存在的氧化膜、污物，未將密封圈安裝在規(guī)定的位置等也會(huì)導(dǎo)致母線的密封性不良。安裝操作不規(guī)范問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因包括安裝人員在上崗前沒(méi)有經(jīng)過(guò)正規(guī)培訓(xùn)，沒(méi)有注意把握好安裝的關(guān)鍵點(diǎn)等。

1.3 密封材料存在缺陷

應(yīng)注意使用密封性能較好的材料，如在安裝過(guò)程中將盤(pán)套或石棉墊等作為密封材料，則難以有效密封母線。為了能夠延長(zhǎng)封閉母線使用時(shí)間，則安裝前通常需要對(duì)表面進(jìn)行磷化、噴粉、烘干、固化或酸洗等處理，如密封材料存在缺陷，則在安裝前就可能導(dǎo)致母線的密封性能受到影響。

2 封閉母線安裝密封性的改進(jìn)措施

2.1 改進(jìn)裝配質(zhì)量

封閉母線被運(yùn)送到安裝現(xiàn)場(chǎng)后，立即開(kāi)箱檢查是否出現(xiàn)變形問(wèn)題，如發(fā)現(xiàn)封閉母線已經(jīng)變形，則進(jìn)行校正，校正后再次檢測(cè)封閉母線變形程度是否合格，合格后可實(shí)施分段檢漏工作。如開(kāi)箱后發(fā)現(xiàn)封閉母線沒(méi)有出現(xiàn)變形問(wèn)題，則無(wú)需進(jìn)行校正便可以直接開(kāi)始檢漏及安裝。在檢查封閉式母線是否漏氣時(shí)，先在母線兩端套上2個(gè)薄橡皮材質(zhì)的袋子，母線的外徑應(yīng)略大于袋口直徑，將1根T型管設(shè)置在1只袋子的底部，隨后在母線兩端分別安裝進(jìn)氣管、進(jìn)氣閥、壓力表。在試驗(yàn)的過(guò)程中注意利用鋼抱箍扎緊封閉母線、橡膠袋子的袋口，并在封閉母線中吹入壓縮空氣，壓縮空氣的壓力控制在12.5mbar左右[3]。吹入壓縮空氣后將進(jìn)氣閥關(guān)閉，如壓力下降至5mbar左右所需的時(shí)間>10min，則說(shuō)明封閉母線不存在漏氣問(wèn)題；如<10min，則應(yīng)對(duì)封閉母線進(jìn)行特殊處理：可將1只密封圈設(shè)置于圓形蓋板及螺絲之間，以便使大氣與螺孔之間形成一道隔絕屏障，從而避免空氣外泄及改善母線的密封性能。同時(shí)可以將聚酯環(huán)氧粉末噴灑于母線外殼表面或?qū)h(huán)氧樹(shù)脂添加于密封處，以預(yù)防出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。

2.2 優(yōu)化焊接質(zhì)量

焊接是封閉母線安裝施工的重要環(huán)節(jié)，優(yōu)化焊接質(zhì)量有助于改善母線的密封性能。因封閉性母線中的鋁極容易與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，為避免母線被氧化，在進(jìn)行電弧焊時(shí)應(yīng)使用氬氣等惰性氣體，同時(shí)應(yīng)安排具有上崗資格證且經(jīng)驗(yàn)豐富的焊工完成封閉母線的焊接施工。在正式焊接封閉母線之前需要進(jìn)行試焊，試焊質(zhì)量達(dá)到要求后才能開(kāi)始焊接，以便可以有效控制母線焊接質(zhì)量。焊接封閉母線前還必須將焊口的氧化膜、污物等清除干凈，保證焊絲程度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。為避免母線焊接接口處存在泄露現(xiàn)象，在焊接時(shí)要注意嚴(yán)密連接各條充氣管路；如焊接時(shí)環(huán)境溫度<10℃，則在焊前需要對(duì)母線進(jìn)行加溫處理，在焊接的過(guò)程中也應(yīng)采用一定的保溫措施。此外，應(yīng)注意合理應(yīng)用焊接工藝。（1）如需要進(jìn)行手工焊接，則應(yīng)利用引弧板完成引弧操作，引弧電流應(yīng)為焊接電流的2倍；為清楚觀察熔池及熔池運(yùn)行軌跡，可使用左焊法，焊槍與焊接方向、工件之間的夾角應(yīng)控制在70°～80°之間，而工件與噴嘴下端之間的距離需要控制在8mm～22mm之間，同時(shí)確保焊絲的伸出長(zhǎng)度為噴嘴內(nèi)徑值的1/2[4]。（2）如采用全方位焊接工藝，則立焊過(guò)程中應(yīng)使用“爬坡焊”工藝，在橫焊時(shí)則應(yīng)確保焊槍的運(yùn)行軌跡逐漸向上，以避免因鋁液下墜而對(duì)母線的密封性產(chǎn)生不良影響。實(shí)施仰焊的過(guò)程中可減小電流、降低電弧及減小熔池的體積，以便加快熔池的冷卻凝固速度，從而在優(yōu)化焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上改善母線的密封性能。

2.3 應(yīng)用實(shí)例

某電力工程中變壓器額定容量為350MW，采用了全連離相式封閉母線，主母線鋁導(dǎo)體的規(guī)格為15mm×450mm，外殼規(guī)格為9mm×1000mm，分支回路中封閉母線的鋁導(dǎo)體規(guī)格為15mm×100mm，外殼規(guī)格為6mm×800mm；PA及PL柜中封閉母線的鋁導(dǎo)體規(guī)格為10mm×120mm，型號(hào)為QFM-24-Z，長(zhǎng)度為25m。該封閉母線可在內(nèi)部充滿干燥的壓縮空氣時(shí)實(shí)現(xiàn)正常投運(yùn)，充氣裝置與封閉母線相配套，在運(yùn)行過(guò)程中可長(zhǎng)期維持微正壓，微正壓可達(dá)到0.01MPa/cm2左右，在焊接封閉母線時(shí)使用了氬弧焊接工藝，焊接接口數(shù)量約為60個(gè)左右。為了改善封閉母線的密封性能，采用了改進(jìn)裝配質(zhì)量及優(yōu)化焊接質(zhì)量措施，安裝完成后對(duì)密閉性能進(jìn)行了檢測(cè)。在密封性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)壓力降低1kPa所需的時(shí)間為65min左右，最長(zhǎng)時(shí)間為2h，完全符合封閉母線的密封性要求。在安裝過(guò)程中還采取了以下措施：首先，安裝施工人員需要明確密封性質(zhì)量控制要求，確保在施工中可以端正自身的工作態(tài)度；其次，技術(shù)人員需要對(duì)封閉母線原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，找出可能造成密封性不良的主要原因，并制定改進(jìn)措施及技術(shù)要求。在安裝施工的過(guò)程中安排質(zhì)檢人員嚴(yán)密監(jiān)控封閉母線的安裝質(zhì)量，避免遺留母線泄漏隱患，以便強(qiáng)化封閉母線密閉性能。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，封閉母線的性能可影響到整個(gè)供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為了能夠使封閉母線的密封性能得到有效改善，則采用科學(xué)合理的安裝施工技術(shù)是一種非常重要的措施。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧旭陽(yáng)，索南加樂(lè)，宋國(guó)兵，等.交流二次回路中性線阻抗對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)的影響及防范措施[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013（15）：148-153.

[2]馬莉.基于母線故障引起電壓暫降的關(guān)鍵母線和脆弱母線辨識(shí)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2014，14（21）：98-103.

[3]吳曉文，舒乃秋，李洪濤，等.基于流體多組分傳輸?shù)臍怏w絕緣母線溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算與分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，32（33）：141-147.

[4]張旭輝，溫旭輝，趙峰.電機(jī)控制器直流側(cè)前置Buck/Boost雙向變換器的母線電容電流控制策略研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，32（30）：23-29.