开关柜的母线结构
母线是裸露的、相对较大的载流导体，具有矩形、圆形或异形横截面。在封闭式开关柜中，母线的所有分支和设备的连接也由形成母线的裸导体制成。
欣妮 是开关设备的核心和最关键的部分，因为它们从所有电站发电机（或变电站变压器）接收电力并且所有出线都连接到它们。
在 35 kV 及以下的封闭式开关设备中，母线由矩形铝条制成。钢胎用于负载电流不超过 300-400 A 的小功率电气装置。
应该注意的是，矩形（扁）线比圆线更经济。在相同的横截面积下，矩形轮胎比圆形轮胎具有更大的横向冷却表面。
在配电室，轮胎安装在专用的母线架或设备笼架上。汇流排放置在边缘或平面的支撑瓷绝缘子上，并用汇流排支架固定。
安装轮胎有许多不同的方法。它们各有优缺点。
花纹轮胎的冷却条件比扁平轮胎好。在第一种情况下，传热系数比第二种情况高 10-15%，在确定允许电流负载 (PUE) 时会考虑到这一点。以窄边（肋骨）面对邻居的轮胎具有更高的机械稳定性。
为了让轮胎在温度升高时沿着它们的小花纹移动，轮胎在截面的中间固定得紧，在远处松松地固定。此外，对于较长的总线长度，安装补偿器以适应温度膨胀。两条汇流条使用一束柔性薄铜条或铝条相互连接。母线条的端部不是牢固地连接到支撑绝缘子上，而是通过纵向椭圆孔滑动连接。
为了消除温度应力，在某些情况下，使用在刚性母线末端构建的柔性封装将母线连接到固定设备（夹具）。
使用的最大单条铜和铝母线尺寸为 120×10 mm。
对于大电流负载（对于超过 2650 A 的铜母线和对于 2070 A 的铝母线），使用多波段母线 - 每相两个或更少通常三个波段的封装；包装中条带之间的正常距离等于一个条带的厚度 (b)。
来自同一封装的条带彼此靠近会导致它们之间的电流分布不均匀：大负载落在封装的末端条带上，而较小的负载落在中间条带上。例如，在三条带封装中，外条带各有 40% 的电流流过，中间只有总相电流的 20%。这种类似于单个导体中的剥落现象的现象使得使用三个以上的交流总线是不切实际的。
当工作电流超过双车道公交车允许的电流时，最推荐使用具有轮廓（通道）的轮胎，这样可以更好地使用导电材料并实现高机械强度。
电力装置目前使用每相两个通道的封装，其形状和 kp 近似于空心正方形。最大通道尺寸为 250 毫米，厚度为 12.5 毫米，封装中有两个通道，允许传输 12,500 A（铜）和 10,800 A（铝）的电流。
封闭式开关设备的轮胎和所有母线都涂有具有识别颜色的搪瓷漆，使服务人员能够轻松识别连接到特定相位和电路的带电部件。
此外，油漆还可以保护轮胎免受氧化并改善表面的热传递。铜母线颜色允许的电流增加 15-17%，铝母线增加 25-28%。
以下颜色用于不同相的母线： 三相电流：A相——黄色，B相——绿色，C相——红色；零母线：中性线不接地——白色，中性线接地，以及接地线——黑色；直流电流：正轨为红色，负轨为蓝色。
开式开关柜的母线可以采用软线或硬橡胶。在电压35、110kV及以上时，为提高电晕电压，降低电晕损耗，只采用圆线。
在大多数开放式开关设备中，母线由与电源线设计相同的多股钢铝导体制成。
铜母线导体仅用于开式开关设备靠近咸海或化工厂海岸（约 1.5 公里）的情况，其活性蒸汽和夹带会导致铝导体快速腐蚀。在某些情况下，开放式开关设备使用由固定在支撑绝缘子上的钢管或铝管制成的刚性母线。
轮胎和其他载流导体的横截面可以根据工作电流值和允许温度计算 加热条件.
至于开关设备中使用的母线，它们的横截面是标准化的，并且已经为它们制定了允许的连续电流负载表。因此，在实践中不必用公式计算，根据表格进行选择即可。
裸母线和导体上允许的连续电流负载表是通过实验计算和验证的；在编译它们时，假定在 + 25°C 的环境温度下允许的加热温度为 70°C。
PUE 和参考书中给出了基本导电材料和某些型材（矩形、管状、槽形、空心方形等）的轮胎和电线的标准横截面的此类表格。
对于矩形母线，表中的电流负荷是在边缘安装时编制的；因此，当轮胎是扁平轮胎时，胎面宽度最大为 60mm 的轮胎应减少 5% 的负载，超过 60mm 的轮胎应减少 8%。如果平均环境温度不同于标准 (+ 25 °C)，则必须根据以下近似公式重新计算从表中获得的允许轮胎载荷：
其中 IN 是从表中获取的允许负载。
必须根据经济电流密度检查导线的横截面。
电线或总线的经济截面 qEC 被称为这样的截面，其中由资本成本和运营成本决定的年度总成本是最小的。
电线和汇流排的经济截面是通过将正常模式下的最大负载电流除以电流密度得到的：
根据经济条件得出的截面四舍五入到最接近的标准，并检查长期允许负载电流。需要注意的是，所有电压的 RU 母排都不是根据经济电流密度选择的，因为高电流下的经济部分等于或小于选择用于加热的部分。
此外，还检查了 RU 轮胎在短路和 110 kV 及以上电压下的热稳定性和电动力学稳定性，也用于电晕。
因此，任何用途的电线都必须满足最大允许发热的要求，不仅要考虑正常模式，还要考虑紧急模式。
如果由经济和连续负载条件确定的导体横截面不等于其他紧急条件（短路期间的热和动态稳定性）所需的横截面，则应假定更大的横截面以满足所有状况。
还应注意的是，在安装大断面轮胎时，必须保证表面效应和邻近效应的附加损失最低，冷却条件最好。这可以通过减少包装中条带的数量及其正确的空间和相互排列、包装的合理设计、使用型材轮胎（槽形轮胎、空心轮胎等）来实现。
使用钢制轮胎时，允许电流值的确定方式略有不同。
在钢胎中，由于表面效应，电流有明显的转移到导体表面，穿透深度不超过1.5-1.8mm。
研究发现，交流钢制母线的允许载荷实际上取决于母线的截面周长，而不是该截面的面积。
基于这些研究，采用以下方法计算交流钢母线：
1、首先确定母线负载电流（对于单侧不超过300-400A的母线），求线性电流密度：
式中 In——负载电流，A； p——轮胎的横截面周长，mm。
线性电流密度取决于钢母线在环境温度以上的允许过热温度。此依赖项由以下表达式定义：
结果发现，对于钢制轮胎的螺栓接头，Θ 值不应超过 40°C，而对于焊接接头，可增加到 55°C。
如果我们采用环境温度 v0 — 35 °，则螺栓连接的线性电流密度将等于
和焊接接头
2.根据这些数据，我们确定轮胎横截面所需周长的值：
在轮胎的周边，有一套轮胎，你可以很容易地选择所需尺寸的标准钢带，观察情况
式中 h 为轮胎高度，mm； b——轮胎厚度，mm。
上面的钢胎计算是针对单胎面轮胎的。
对于高负载电流，可以使用多根钢轨。在这种情况下，包装中包含的一条轮胎的横截面周长根据以下条件选择：
• 双向巴士
• 三路巴士
为了简化计算，您可以使用母线横截面的周长 p 与负载电流 IN 的关系图。