王常余先生的电气文章

母线槽如何防迷流腐蚀



发布时间：2004-4-22 作者：中国工程建设标准化协会电气工程委员会 技术咨询委员 王常余

1. 从干电池外壳腐蚀谈起
电筒用的干电池,用久了作为负极的外壳就会腐蚀穿孔,电镀锌也是在直流电的作用下,锌板不断”腐蚀”,转移到被镀物上.前者我们是不希望发生的,但也是无法避免的.
过去上海的公共交通工具---有轨电车,其动力为直流电,于是埋在电车轨道附近的自来水管,时间一久就会发生腐蚀穿孔.



江苏某地有一军用机场,其输油管道经过一采石场,采石场的牵引车采用直流电,不久输油管道就发生穿孔腐蚀.经过南京某科研单位的测试,证实是采石场的直流电源所致.在更换输油管道时,为了避免输油管道再次被腐蚀,输油管道采取绝缘处理,并增加了牺牲阳极的方法保护输油管道.
2. 何为”迷流”
上海地铁列车的动力,采用直流1500V电源,因此也必然存在一个腐蚀问题,为表述方便, 用“迷流”两字表示电腐蚀现象。“迷流”是从日本引入的名词,实际上就是专业书上论述的杂散电流.
地铁列车的直流电,从隧道内的架空线进入列车的直流电机,再从列车的轨道回到电源.但电流除了沿轨道回到电源外,有一部分电流(称之谓“迷流”)会从轨道向周围的地面流散出去,这部分电流在流过其它金属物体时,就会使这部分金属发生电腐蚀.
需要指出的是:“迷流”不是迷失方向的电流,它只是不完全依照规定的回路流动,但最终还是回到电源.
3. 金属桥架的防迷流腐蚀
为了防止迷流引起的电腐蚀,减少迷流是一个极为重要的方法,因此地铁的轨道采取与地面间的多重绝缘措施,但绝缘再好,也不可能做到完全绝缘,迷流总是存在的,只是大小不同而已.
防止迷流的另一措施是加强被保护物与地之间的绝缘,不使被保护物与地构成回路.例如上海地铁1号线中采用的金属电缆桥架,在隧道内固定时,采用加尼龙绝缘套的金属膨胀螺栓,要求桥架的每一只金属支架对地绝缘电阻保持在15kΩ以上，测量时用万用表欧姆档测量桥架支架与混凝土隧道内的主钢筋的绝缘电阻.实践证明,每只金属支架对地绝缘可以达到15kΩ以上,但当桥架安装结束后,测量桥架对地的绝缘电阻为零.为什么会产生这一结果,因为混凝土也是导电的.尤其是隧道内的混凝土有一定的湿度时,尼龙绝缘套无法使支架与混凝土之间达到高度的绝缘，支架并联的结果使联成一体的桥架对地绝缘电阻降到零，导电无法避免,因此上海地铁2号线就不采用此无效的方法.
所谓不使被保护物与地构成回路,即采取一点接地的方法达到保护接地的目的,但要使金属桥架只有一点与地通,同样是做不到的.
4．母线槽防迷流腐蚀
采用金属外壳的母线槽，为了安全，外壳必须可靠接地。但采取一点接地既不可靠，又难以做到，因此存在迷流的场所，若采用具有金属外壳的母线槽，外壳的腐蚀是难以避免的。
由杰帝母线（上海）有限公司生产的JDR母线槽，它用高强度的复合树脂作为绝缘材料，同时兼作外壳。由于树脂不导电，迷流不可能在JDR母线槽表面上流动，因此也不存在令人头痛的迷流腐蚀问题。
用树脂作外壳必须具备如下条件：抗冲击、抗短路产生的电动力、低温不开裂、高温不熔化。
杰帝公司生产的JDR母线槽，采用的复合高强度树脂，能抗6焦耳的外力冲击；能经受80kA的短路电流产生的电动力而不发生开裂；能经受零下40℃的低温不开裂；能在高温950℃的情况下保持工作90分钟以上，因此是一种非常优良的外壳材料。
JDR母线槽采用的复合树脂具有优良的电气性能，相间耐压可达到5000V以上。由于采用这种复合树脂，JDR母线槽的外壳防护等级达到IP68等级，即可以长期在水中工作，因此在隧道或电缆沟内采用这种母线槽也是安全的。

3．电气插座宜选用防护型，其配置不应少于以下规定：
(1)单人卧室设单相两极和单相三极组合插座二只，单相三极空调插座一只；
(2)起居室、双人卧室和主卧室设单相两极和单相三极组合插座三只，单相三极空调插座一只；
(3)厨房设单相两极和单相三极组合插座及单相三极带开关插座各一只，并在排油烟器高度附近处设单相三极插座一只；
(4)卫生间设单相两极和单相三极组合插座一只，有洗衣机的卫生间，应增加单相三极带开关插座一只，卫生间插座应采用防溅式。
上述规定是最小值，几乎每个家庭都感到插座不够，要用临时线加接插座板作补充，一块插座板上接三四个用电设备是常见现象，如果这些用电设备都是小容量，例如家用电脑要用到四五个插座，这是允许的。如果插座板同时接电水壶、电热取暖器等大容量电器是不允许的，因为导线会过载发热。
发达国家不允许临时线长期使用，同时规定要有足够的插座数量。因为临时线在使用中易受损，会导致人身电击和电气火灾事故；对插座数量，美国国家电气法规(NEC)规定：两插座点问的距离不得超过12英尺(约3．66m)，即一个家用电器如不能自左侧接插座，定能自右侧接插座。香港的卧室、起居室和厨房的插座分别为4、7、4个。
4．插座回路必须加漏电保护。
电气插座所接的负荷基本上都是人手可触及的移动电器(吸尘器、打蜡机、落地或台式风扇)或固定电器(电冰箱、微波炉、电加热淋浴器和洗衣机等)。当这些电器设备的导线受损(尤其是移动电器的导线)或人手可触及电器设备的带电外壳时，就有电击危险。为此DBJ08--20—98规定：除挂壁式空调电源插座外，其他电源插座均应设置漏电保护装置。
5．阳台应设人工照明。
阳台装置照明，可改善环境、方便使用。尤其是封闭式阳台设置照明十分必要。阳台照明线宜穿管暗敷。若造房时末预埋，则应用护套线明敷。
6．住宅公用部位必须设置人工照明，除高层住宅的电梯厅和应急照明外，其余应采用节能开关。电源应接至公共电度表上。
根据消防规范，高层住宅的电梯厅和应急照明是不能关的，因此不能用节能开关。
7．住宅应设有钱电视系统，其设备和线路应满足有线电视网的要求，小套每户应设电视系统双孔终端盒一只，中套、大套每户应设不少于二只的电视系统双孔终端盒，终端盒边应有电源插座。
在装没施工时，不管该地区有线电视是否到位，都应暗设电视终端盒。
8．住宅电话通信管线必须到户，每户电话进线不应少于二对。小套电话插座不应少于二只，中套、大套电话插座不应少于三只。
随着家用电脑的普及，每户一对电话线已不能满足需要，因此规定每户电话进线不应少于二对，其中一对应通到电脑桌旁，以满足上网需要。
9．电源、电话、电视线路应采用阻燃型塑料管暗敷。
电话和电视等弱电线路也可采用钢管保护，电源线采用阻燃型塑料管保护。
10. 电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线。导线应采用铜导线。
家庭装横中线路已转为穿管暗敷，既符合安全又达到防火要求。
11．由电度表箱引至住户配电箱的铜导线截面不应小于10mm2，住户配电箱的配电分支回路的铜导线截面不应小于2.5mm2。
住宅电气设计必须着眼于未来的发展，要适应21世纪的用电水平，电气线路容量(配电回路数、导线截面、插座数量、开关容量等)的设计，应留有裕量，一般新建住宅的设计寿命为50年，因此电气设计至少要考虑到未来二三十年负荷增长的需要。住宅楼电气线路设计绝大多数采取暗管，如果考虑到造价，电源线的线径不增加裕量，那么敷设的暗管至少要加大1—2档管径；对室内的分支线路，如何考虑未来的增长需要呢?德国的N瓜OAX公司的产品在上海展出时，展出了嵌墙安装的线槽，这种线槽如果和室内的护墙板配合，既可作为保护墙面的装饰，又可在此线槽内任意增加分支回路及在线槽上任意设置终端电器，例如插座。
导线线径加大和分支回路增加，不仅仅是考虑未来发展的需要，更重要的是提高了住宅电气安全水平，避免了许多电气火灾和其他电气事故。国际铜业协会北京代表处经过咨询中外专家，并在一定调查研究的基础上，对我国住宅建设中电气线路设计容量提出了宝贵意见：
配电回路不能过少，如果配电回路少，每个回路的负荷电流增加，会导致线路发热加剧，电压质量变差，影响家用电器的性能和寿命。导线的使用寿命与工作温度成一定的反比关系，例允许工作温度为70度的塑料导线，其工作温度每超过8度，绝缘使用寿命将减少一半左右，而绝缘老化将导致导线寿命缩短、短路和火灾增多。
住户进线香港为16mm2，日本为14mm2，美国为25—50mm2。上述数据供电气装潢设计参考。
12．接地。
上海住宅供电系统规定采用IT系统，供电局三相四线进户，每幢建筑物单独设置专用接地线(PE线)。在每幢建筑物的进户处设置一组接地极和皿线相连，其接地电阻不得大于4。
防雷接地和电气系统的保护接地是分开设置的，防雷接地电阻不得大于10。
在上海地区，对成品房(简单装横)买方可根据上述内容加以对照验收。若是购买毛坯房，房产商只负责公用部位的电气安装及到住户配电箱的线路敷设，使
电源进入室内，室内只安装供装横照明用的一只灯和一只插座。对现浇楼板，房产商应做好线路配管的预埋工作及穿线工作。
上述电气设备标准仅适用于上海地区，对其他地区根据当地的实际情况，上述电气设备标准仅供参考。
由于每户家庭家俱的布置、电气设备配置程度各有不同，因此对简单装潢的成品房插座和照明灯具的配置必然需要作适当的变动及增加，对毛坯房则更要有专业人员进行设计和施工，且必须由专业质量人员对装横工程进行验收，验收合格后应签名，并承担一定的法律责任。