CQC-5TR-C01-2014
基本信息
标准号： CQC-5TR-C01-2014
中文名称：铜铝复合母线在低压成套设备中的应用规范
标准类别：其他行业标准
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准简介
CQC-5TR-C01-2014 铜铝复合母线在低压成套设备中的应用规范
CQC-5TR-C01-2014
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标准内容
CQC产品认证技术要求
CQC-5TR-C01-2014
铜铝复合母线在低压成套设备中的应用规范Implication specificationforCopperAluminumcompoundbusbarsused in low-voltage switchgear assemblies2014-12-01发布
中国质量认证中心发布
2014-12-01实施
本规范是低压成套设备CCC认证中使用铜铝复合母线的技术依据。本规范按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。为落实国家发改委、商务部、质检总局、国家标准委、中国电器工业协会和中国有色金属工业协会等机构联合提出的“推广铜铝复合母线的指导意见”的政策和要求，在CCC产品认证中引导企业的“节能、节材”技术应用，特制定本规范。本规范根据我国低压成套设备应用铜铝复合材料的现状制定。本规范由中国质量认证中心提出并归口。本规范由中国质量认证中心发布，版权归中国质量认证中心所有，任何组织及个人未经中国质量认证中心许可，不得以任何形式全部或部分使用。本技术规范作为CCC认证中使用铜铝复合母线的技术依据，未通过中国质量认证中心认证的产品不得明示符合此规范本规范主要起草单位：中国质量认证中心本规范参与起草单位：上海电器科学研究院、苏州电器科学研究院、天津电气传动设计研究所、上海理工大学、苏州华铜复合材料有限公司、厦门ABB电控设备有限公司、上海西门子电气、正泰集团。
本规范主要起草人：陈昕，陈建兵本规范参与起草人：陈剑，赵晓华，徐虹，蔡晓玮，鲍幸，刘振东，忻尚芝，夏鲲，白志胜，许先灶，刘魁，顾佳洁，张坚华，黄吉祥，张全成，刘娜，岳葆林。1.适用范围
CQC-5TR-C01-2014
铜铝复合母线在低压成套设备中的应用规范本规范适用于采用华铜公司生产的铜铝复合母线（产品工艺、参数及规格见附录C）的低压成套设备（主要包括成套电力开关设备和控制设备、公用电网动力配电成套设备和母线干线系统）。本规范规定了铜铝复合母线替换铜母线的截面对照表，给出了固定母线绝缘夹间距的计算方法。2.规范性引用文件
下列标准对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用标准，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用标准，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。GB7251.1-2013低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则GB7251.2-2006低压成套开关设备和控制设备第2部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求GB7251.5-2008低压成套开关设备和控制设备第5部分：对公用电网动力配电成套设备的特殊要求
GB7251.12-2013成套电力开关和控制设备GB/T9327-2008额定电压35kV（Um-40.5kV）及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求
GB/T24277-2009评估部分型式试验成套设备（PTTA）短路耐受强度的一种方法GB/T25840-2010规定电气设备部件（特别是接线端子）允许温升的导则DL/T247-2012输变电设备用铜包铝母线IEC60865-1-1993短路电流效应计算第1部分热及电动力IEC60865-2-1994短路电流效应计算第2部分计算举例IEC60890-1987低压开关设备和控制设备部分型式试验组合装置用的外推温升评估方法3．术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。其中3.1、3.2、3.3引自DL/T247-2012“输变电设备用铜包铝母线”，3.4至3.9引自GB7251.1-2013“低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则、GB7251.2-2006“低压成套开关设备和控制设备第2部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求”。1
3.1铜铝复合母线（引自DL/T247-2012第3.1）CQC-5TR-C01-2014
根据铜和铝特性，采用特定的工艺使铜、铝两种金属接触界面之间相互融合或扩散，形成紧密的冶金结合，成为双金属的复合导体，亦称铜包铝排或铜铝复合母线。3.2界面结合强度（引自DL/T247-2012第5.2.4）铜铝复合母线中铜铝界面单位面积的结合力，用剪切强度来表示。3.3铜层体积比（引自DL/T247-2012第5.1.6）铜铝复合母线中单位长度外层铜体积与铜铝复合母线体积的百分比，3.4低压成套开关设备和控制设备（引自GB7251.1-2013第3.1.1）由一个或多个低压开关器件和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，以及所有内部的电气和机械的连接及结构部件构成的组合体。3.5主母线（引自GB7251.1-2013第3.1.6）连接一条或儿条配单母线和/或进线和出线单元的母线3.6配电母线（引自GB7251.1-2013第3.1.7）个框架单元内的母线，它连接到主母线上，并由它向出线单元供电，3.7额定电流（引自GB7251.1-2013第3.8.10.1）成套设备制造商宣称的电流值，在规定的条件下通以此电流，成套设备内各部件的温升不超过规定的限值。
3.8额定峰值耐受电流（引自GB7251.1-2013第3.8.10.2）成套设备制造商宣称的在规定条件下能够承受的短路电流峰值。3.9额定短时耐受电流（引自GB7251.1-2013第3.8.10.3）成套设备制造商宣称的在规定条件下，依电流和时间术语定义的能够耐受的短时电流有效值。4.铜铝复合母线对低压成套设备产品质量的影响因素识别在低压成套设备中，导体材料会对电气设备寿命、安全性能及电气性能造成重要影响4.1电气设备的寿命
电气设备的寿命与导体材料的性能和质量有关，因此低压成套设备中所选用铜铝复合母线其性能参数首先要符合国家有关产品标准的要求，还要进行可靠性试验，以验证其能否满足设备使用寿命周期的要求。
4.2安全性能
CQC-5TR-C01-2014
在低压成套开关设备和控制设备中，电气安全性能参数主要指电气间隙和爬电距离，因此需要分析导体材料更换后，对设备电气间隙和爬电距离的影响。成套电气设备在工程项目选型中都要进行工程设计计算验证。
4.3电气性能
导体材料主要影响设备的温升和承受短路电流的能力，不同的导体材料，其直流电阻率不同，在相同电流下，达到所要求的温升其截面积不同。因此，在相同电流情况下，应研究在温升相同情况下铜铝复合母线和铜母线的截面对应关系。设备承受短路电流动稳定的能力，主要取决于产品结构和紧固绝缘件的材质，固定导体绝缘夹之间的距离L，按照不同导体材料的届服极限和承载电流即可以算出L值。至于短路电流引起的热稳定，只要截面积满足标准规定的温升要求，就可以满足热稳定需求5．铜铝复合母线的可靠性和使用寿命试验方法铜铝复合母线是由铜、铝两种金属复合而成（铜材包覆铝材），铜、铝材料物理性能差异较大影响其可靠性的主要因素就是能否承受热胀冷缩产生的应力。如果铜铝复合母线铜铝界面结合强度大于热胀冷缩产生的应力，铜铝复合母线就是可靠的。依据DL/T247标准规定，铜铝界面结合强度大于35MPa，就能够承受热胀冷缩产生的应力。判定导体材料承受热胀冷缩应力的试验方法：按照GB7251标准成套电气设备正常工作温度通常不会超过110℃，考虑极限情况，应在200℃温差下进行连续100次冷热循环试验，试验后界面结合强度不应低于35MPa。
判定导体材料使用寿命的标准是GB/T9327-2008《额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求》，按此标准进行1000次通电热循环试验，判定其能否满足成套电气设备使用寿命的要求。
6.铜铝复合母线替换铜母线对应的截面比例设备的温升直接与导体的载流量有关，即与导体材料的直流电阻率和散热系数有关，不同的电流等级，不同的导体材料采用的导体截面不同。在我国低压成套开关设备和控制设备采用的基本上都是铜母线，因此计算出在相同的电流等级相同温升下，铜铝复合母线和铜母线的截面对应关系，3
就可确定铜铝复合母线截面尺寸。导体的稳定温升通过下式计算：()
CQC-5TR-C01-2014
i2KR是导体电阻损耗产生的热量，KA是通过辐射和对流散发的热量，当导体产生的热量和通过辐射、对流散发的热量平衡时，达到稳定温升。其中：i为试验电流峰值（A)；
L为导体长度（m)；
S为导体截面积（m2）：
A为导体表面积（m2)：
Kr为趋肤系数：
K为总散热系数，是辐射和对流散热系数及导体散热系数的总和计算铜母线和铜铝复合母线截面比例时，温升相同，电流相同，导体长度相同。趋肤系数Kr，截面较小时，铜铝复合母线与铜母线之间的差异可以不考虑，这里作为常数进行计算。总散热系数K是辐射和对流散热系数及导体散热系数的总和，铜母线和铜铝复合母线的试验结构及环境条件相同，辐射和对流散热系数相同，在计算时视为常数。此时iKL/K视为常数，用F来代表。导体厚度设为a，宽度设为h，截面积S=axh，散热表面积A-2（a+h）L，单位长度散热表面积A=2（a+h）（L=lm）。因此，温升取决于导体直流电阻率p和导体尺寸a和h。设铜母线温升为T，铜铝复合母线温升为F。则：
2ah (a+h)
[2ah(a+h]]r
[ah（a+h）Jr为铜铝复合母线截面参数，ah（a+h）为铜母线截面参数。其中：pT=0.01777，PF=0.02554，分别是铜母线和铜铝复合母线20℃时的直流电阻率。通过公式2和公式3，令T=F可以计算出在同等温升下铜母线和铜铝复合母线的截面比值然后通过计算和试验验证，铜铝复合母线用在低压成套开关设备和控制设备中替换铜母线的截面对照表如下：
表1铜铝复合母线替换铜母线规格对照表（宽度相同，厚度调整）
CQC-5TR-C01-2014
单位：mm
厚度增加33%）
铜铝复合母线替换铜母线规格对照表（铜铝复合母线宽度不变，宽度
网铝复合母线厚
铜母线厚
表2铜铝复合母线替换铜母线规格对照表（厚度相同，宽度调整）铜铝复合母线替换铜母线规格对照表（铜铝复合母线厚度不变，锅母线宽度
圖铝复合母线宽度
铜铝复合母线替换铜母线具体实施方案按表3“铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案”。80
单位：
宽度增加20%
“铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案”和表4表3铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案5
铜母线规格（mmXmm）
10×50
10×60
12×60
10×80
12×80
3×100
4×100
5x×100
8×100
10×100
12×100
3×120
4×120
5×120
6×120
8×120
10×120
CQC-5TR-C01-2014
铜铝复合母线规格（mmXmm）
16×60
16×80
4×100
8×100
10.6×100
13.3×100
16×100
4×120
8×120
10.6×120
13.3×120
10×60
10×80
12×80
3×100
4×100
5×100
10×100
12×100
3×120
4×120
5×120
6×120
8×120
10×120
12×120
3×140
4×140
5×140
6×140
8×140
10×140
12×120
3×125
4×125
5×125
6×125
8×125
10×125
12×125
3×160
4×160
5×160
6×160
8×160
10×160
12×160
3×180
4×180
5×180
6×180
8×180
10×180
12×180
4×200
5×200
6×200
8×200
10×200
12×200
16×120
4×125
8×125
10.6×125
13.3×125
16×125
4×160
8×160
10.6×160
13.3×160
16×160
4×180
8×180
10.6×180
13.3×180
16×180
4×200
10.6×200
13.3×200
16×200
续表3铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案铜母线规格
3×140
4×140
5×140
6×140
8×140
10×140
12×140
4×140
8×140
10.6×140
13.3×140
16×140
铜铝复合母线对应规格
(mm）
9×160
10.6×160
13.3×160
表4铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案铜母线规格
铜铝复合母线规格（mm）
CQC-5TR-C01-2014
12×140
3×150
4×150
5×150
6×150
10×150
12×150
3×200
4×200
10×200
12×200
2（3×110）
2(4×110))
2（5×110）
2（6x110）
2（8×110）
2（10×110）
2（12×110)）
2（3×120）
2（4x120）
2（5×120）
2（6×120）
2（8×120）
2（10×120）
2（12×120）
3×170
4×170
5×170
6×170
8×170
10×170
12×170
铜铝复合母线规格（mm）
2（5×50）
8×100
8×120
8×125
10×50
10×60
10×80
10×100
10×120
10×125
12×50
12×60
12×80
12×100
12×120
12×125
10.6×100
10.6×120
10.6×125
13.3×100
13.3×120
13.3×125
16×60
16x100
16×120
16×125
短耐的验证及固定母线绝缘夹之间距离L值的计算CQC-5TR-C01-2014
2（5×60）
2（5×80）
2（5×100）
2（5×120）
2（5×125）
2（6.3×50）
2（6.3×60）
2(6.3×80)
2（6.3×100）
2（6.3×120）
2（6.3×125）
2（8×50）
2（8×60）
2（8×80）
2（8×100）
2（8×120）
2（8×125）
母线承受短路电流动热稳定的能力主要取决于固定母线绝缘夹之间的距离L，其次是母线的截面系数，当母线截面选定后，计算满足动稳定的最大L值。在产品设计和制造时L值必须小于计算值。
低压开关柜2500A以上，每相母线都由2根以上导体组成，在短路电流下，相与相之间母线存在电动力，同相母线之间也存在电动力，其计算很复杂，而且，其结构一般不能改变，无论采用什么导体材料，都必须满足该结构对短耐的要求，铜铝复合排替换铜排后，也必须满足原结构对短耐的要求。因此，对标准型低压开关柜短耐采取计算在短路电流下母线产生的弯曲应力，验证其是否小于材料允许的最大弯曲应力的方法。对于非标准的控制柜，母线槽采用计算最大L值的方法，产品设计制造时L必须小于计算出的最大L值。
7.1低压开关柜动稳定的校验
以GCK为例，其弯曲应力的计算方法见附录A。7.2固定铜铝复合母线绝缘夹之间距离L值的方法在三相系统导体短路时中间相受到最大电动力：8
V32*L×10-7
单位为N
其中：i为短路电流峰值，单位A：L为两固定导体绝缘夹之间的距离，单位m；a为导体之间中心距，单位m
导体间作用力引起的弯曲应力：5)
单位为N/mm2。
V3B*j2*L2:10-7
其中：W=1/6hb2为导体立放时的截面系数（宽面立放）b为导体厚度，单位m；h为导体宽度，单位m；CQC-5TR-C01-2014
β为动态应力系数，与导体固有震动频率有关，取决于固定支架，简单支架取1，对低压开关柜水平母线，中间有垂直引出排取0.73，中间没有垂直引出排取0.5。导体能承受短路时的弯曲应力必须≤qoxu，oxu是导体材料屈服强度。其中q为可塑性系数，对矩形截面取9-1.5
由于铜、铝没有明显的届服极限，工程上一般取永久变形值达0.2%时所对应的应力值作为该材料的屈服极限（oxu）。依据中国电机工程手册（第2卷，2002年1月1日出版），0xu对铜取300～380N/mm2，铝150190N/mm2，按GB/T3880.2-2006（一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能）一般工业用铝，铝取170N/mm2。铜铝复合母线还没有屈服极限的参数，按铝的参数作为铜铝复合母线的参数计算更安全可靠。母线能否承受短路电流的冲击，主要取决于固定导体两绝缘夹之间的距离L，L值可由公式c≤qoxu求出（β取1)：
69.36axW-cxu
其中：a导体相间中心距；W导体截面系数：i额定峰值耐受电流。额定峰值耐受电流在不同的额定电流下是不同的，因各额定电流下，回路变压器的电阻、电抗配电线路的电阻、电抗都不同，总的短路阻抗也不同，根据《工业与民用配电设计手册》第三版中9
CQC-5TR-C01-2014
表31给出的数据，在高压侧短路容量无限大时，短路电流最大，数据如下表，因此，各额定电流下短路电流是不同的，固定导体的绝缘夹间距也是不同的，表5给出了应考核的短路电流和固定导体两绝缘夹之间的最大距离L值。
下面以空气型母线槽为例，a=0.023m，导体截面和截面系数见表5，按照考核短路电流计算的L值见表5。
表5固定母线绝缘夹距离L的最大值变压器容Www.bzxZ.net
量（kVA）
设备设计电
流（A）
实际最大短
路电流
短路电流考
核值（kA）
铜铝复合母
线规格（mm2）
6×100
6×125
6×160
8×200
2（6×200）
2（8×160）
3（8×160）
截面系数
（10-m）
母线干线系统由两层或三层构成时，短路电流也分配到每层，两层的每层短路电流是总短路电流的二分之一除以分流系数来验证，三层的每层短路电流是总短路电流的三分之一除以分流系数来验证。比如双层结构，短耐89kA，每层短路电流40/0.85=47kA，三层结构100kA，每层短路电流33.3/0.7=47.6kA
参考资料：
1）《发电厂及变电站电气设备》中国水利水电出版社2）低压配电系统中矩形水平母线动热稳定计算《电控配电》2013第4、5期3）《工业与民用配电设计手册》第三版中国电力出版社8.附录A：铜铝复合母线在成套电力开关设备和控制设备中应用示例10
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铜铝复合母线在低压成套设备中的应用规范Implication specificationforCopperAluminumcompoundbusbarsused in low-voltage switchgear assemblies2014-12-01发布
中国质量认证中心发布
2014-12-01实施
本规范是低压成套设备CCC认证中使用铜铝复合母线的技术依据。本规范按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。为落实国家发改委、商务部、质检总局、国家标准委、中国电器工业协会和中国有色金属工业协会等机构联合提出的“推广铜铝复合母线的指导意见”的政策和要求，在CCC产品认证中引导企业的“节能、节材”技术应用，特制定本规范。本规范根据我国低压成套设备应用铜铝复合材料的现状制定。本规范由中国质量认证中心提出并归口。本规范由中国质量认证中心发布，版权归中国质量认证中心所有，任何组织及个人未经中国质量认证中心许可，不得以任何形式全部或部分使用。本技术规范作为CCC认证中使用铜铝复合母线的技术依据，未通过中国质量认证中心认证的产品不得明示符合此规范本规范主要起草单位：中国质量认证中心本规范参与起草单位：上海电器科学研究院、苏州电器科学研究院、天津电气传动设计研究所、上海理工大学、苏州华铜复合材料有限公司、厦门ABB电控设备有限公司、上海西门子电气、正泰集团。
本规范主要起草人：陈昕，陈建兵本规范参与起草人：陈剑，赵晓华，徐虹，蔡晓玮，鲍幸，刘振东，忻尚芝，夏鲲，白志胜，许先灶，刘魁，顾佳洁，张坚华，黄吉祥，张全成，刘娜，岳葆林。1.适用范围
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铜铝复合母线在低压成套设备中的应用规范本规范适用于采用华铜公司生产的铜铝复合母线（产品工艺、参数及规格见附录C）的低压成套设备（主要包括成套电力开关设备和控制设备、公用电网动力配电成套设备和母线干线系统）。本规范规定了铜铝复合母线替换铜母线的截面对照表，给出了固定母线绝缘夹间距的计算方法。2.规范性引用文件
下列标准对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用标准，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用标准，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。GB7251.1-2013低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则GB7251.2-2006低压成套开关设备和控制设备第2部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求GB7251.5-2008低压成套开关设备和控制设备第5部分：对公用电网动力配电成套设备的特殊要求
GB7251.12-2013成套电力开关和控制设备GB/T9327-2008额定电压35kV（Um-40.5kV）及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求
GB/T24277-2009评估部分型式试验成套设备（PTTA）短路耐受强度的一种方法GB/T25840-2010规定电气设备部件（特别是接线端子）允许温升的导则DL/T247-2012输变电设备用铜包铝母线IEC60865-1-1993短路电流效应计算第1部分热及电动力IEC60865-2-1994短路电流效应计算第2部分计算举例IEC60890-1987低压开关设备和控制设备部分型式试验组合装置用的外推温升评估方法3．术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。其中3.1、3.2、3.3引自DL/T247-2012“输变电设备用铜包铝母线”，3.4至3.9引自GB7251.1-2013“低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则、GB7251.2-2006“低压成套开关设备和控制设备第2部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求”。1
3.1铜铝复合母线（引自DL/T247-2012第3.1）CQC-5TR-C01-2014
根据铜和铝特性，采用特定的工艺使铜、铝两种金属接触界面之间相互融合或扩散，形成紧密的冶金结合，成为双金属的复合导体，亦称铜包铝排或铜铝复合母线。3.2界面结合强度（引自DL/T247-2012第5.2.4）铜铝复合母线中铜铝界面单位面积的结合力，用剪切强度来表示。3.3铜层体积比（引自DL/T247-2012第5.1.6）铜铝复合母线中单位长度外层铜体积与铜铝复合母线体积的百分比，3.4低压成套开关设备和控制设备（引自GB7251.1-2013第3.1.1）由一个或多个低压开关器件和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，以及所有内部的电气和机械的连接及结构部件构成的组合体。3.5主母线（引自GB7251.1-2013第3.1.6）连接一条或儿条配单母线和/或进线和出线单元的母线3.6配电母线（引自GB7251.1-2013第3.1.7）个框架单元内的母线，它连接到主母线上，并由它向出线单元供电，3.7额定电流（引自GB7251.1-2013第3.8.10.1）成套设备制造商宣称的电流值，在规定的条件下通以此电流，成套设备内各部件的温升不超过规定的限值。
3.8额定峰值耐受电流（引自GB7251.1-2013第3.8.10.2）成套设备制造商宣称的在规定条件下能够承受的短路电流峰值。3.9额定短时耐受电流（引自GB7251.1-2013第3.8.10.3）成套设备制造商宣称的在规定条件下，依电流和时间术语定义的能够耐受的短时电流有效值。4.铜铝复合母线对低压成套设备产品质量的影响因素识别在低压成套设备中，导体材料会对电气设备寿命、安全性能及电气性能造成重要影响4.1电气设备的寿命
电气设备的寿命与导体材料的性能和质量有关，因此低压成套设备中所选用铜铝复合母线其性能参数首先要符合国家有关产品标准的要求，还要进行可靠性试验，以验证其能否满足设备使用寿命周期的要求。
4.2安全性能
CQC-5TR-C01-2014
在低压成套开关设备和控制设备中，电气安全性能参数主要指电气间隙和爬电距离，因此需要分析导体材料更换后，对设备电气间隙和爬电距离的影响。成套电气设备在工程项目选型中都要进行工程设计计算验证。
4.3电气性能
导体材料主要影响设备的温升和承受短路电流的能力，不同的导体材料，其直流电阻率不同，在相同电流下，达到所要求的温升其截面积不同。因此，在相同电流情况下，应研究在温升相同情况下铜铝复合母线和铜母线的截面对应关系。设备承受短路电流动稳定的能力，主要取决于产品结构和紧固绝缘件的材质，固定导体绝缘夹之间的距离L，按照不同导体材料的届服极限和承载电流即可以算出L值。至于短路电流引起的热稳定，只要截面积满足标准规定的温升要求，就可以满足热稳定需求5．铜铝复合母线的可靠性和使用寿命试验方法铜铝复合母线是由铜、铝两种金属复合而成（铜材包覆铝材），铜、铝材料物理性能差异较大影响其可靠性的主要因素就是能否承受热胀冷缩产生的应力。如果铜铝复合母线铜铝界面结合强度大于热胀冷缩产生的应力，铜铝复合母线就是可靠的。依据DL/T247标准规定，铜铝界面结合强度大于35MPa，就能够承受热胀冷缩产生的应力。判定导体材料承受热胀冷缩应力的试验方法：按照GB7251标准成套电气设备正常工作温度通常不会超过110℃，考虑极限情况，应在200℃温差下进行连续100次冷热循环试验，试验后界面结合强度不应低于35MPa。
判定导体材料使用寿命的标准是GB/T9327-2008《额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求》，按此标准进行1000次通电热循环试验，判定其能否满足成套电气设备使用寿命的要求。
6.铜铝复合母线替换铜母线对应的截面比例设备的温升直接与导体的载流量有关，即与导体材料的直流电阻率和散热系数有关，不同的电流等级，不同的导体材料采用的导体截面不同。在我国低压成套开关设备和控制设备采用的基本上都是铜母线，因此计算出在相同的电流等级相同温升下，铜铝复合母线和铜母线的截面对应关系，3
就可确定铜铝复合母线截面尺寸。导体的稳定温升通过下式计算：()
CQC-5TR-C01-2014
i2KR是导体电阻损耗产生的热量，KA是通过辐射和对流散发的热量，当导体产生的热量和通过辐射、对流散发的热量平衡时，达到稳定温升。其中：i为试验电流峰值（A)；
L为导体长度（m)；
S为导体截面积（m2）：
A为导体表面积（m2)：
Kr为趋肤系数：
K为总散热系数，是辐射和对流散热系数及导体散热系数的总和计算铜母线和铜铝复合母线截面比例时，温升相同，电流相同，导体长度相同。趋肤系数Kr，截面较小时，铜铝复合母线与铜母线之间的差异可以不考虑，这里作为常数进行计算。总散热系数K是辐射和对流散热系数及导体散热系数的总和，铜母线和铜铝复合母线的试验结构及环境条件相同，辐射和对流散热系数相同，在计算时视为常数。此时iKL/K视为常数，用F来代表。导体厚度设为a，宽度设为h，截面积S=axh，散热表面积A-2（a+h）L，单位长度散热表面积A=2（a+h）（L=lm）。因此，温升取决于导体直流电阻率p和导体尺寸a和h。设铜母线温升为T，铜铝复合母线温升为F。则：
2ah (a+h)
[2ah(a+h]]r
[ah（a+h）Jr为铜铝复合母线截面参数，ah（a+h）为铜母线截面参数。其中：pT=0.01777，PF=0.02554，分别是铜母线和铜铝复合母线20℃时的直流电阻率。通过公式2和公式3，令T=F可以计算出在同等温升下铜母线和铜铝复合母线的截面比值然后通过计算和试验验证，铜铝复合母线用在低压成套开关设备和控制设备中替换铜母线的截面对照表如下：
表1铜铝复合母线替换铜母线规格对照表（宽度相同，厚度调整）
CQC-5TR-C01-2014
单位：mm
厚度增加33%）
铜铝复合母线替换铜母线规格对照表（铜铝复合母线宽度不变，宽度
网铝复合母线厚
铜母线厚
表2铜铝复合母线替换铜母线规格对照表（厚度相同，宽度调整）铜铝复合母线替换铜母线规格对照表（铜铝复合母线厚度不变，锅母线宽度
圖铝复合母线宽度
铜铝复合母线替换铜母线具体实施方案按表3“铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案”。80
单位：
宽度增加20%
“铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案”和表4表3铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案5
铜母线规格（mmXmm）
10×50
10×60
12×60
10×80
12×80
3×100
4×100
5x×100
8×100
10×100
12×100
3×120
4×120
5×120
6×120
8×120
10×120
CQC-5TR-C01-2014
铜铝复合母线规格（mmXmm）
16×60
16×80
4×100
8×100
10.6×100
13.3×100
16×100
4×120
8×120
10.6×120
13.3×120
10×60
10×80
12×80
3×100
4×100
5×100
10×100
12×100
3×120
4×120
5×120
6×120
8×120
10×120
12×120
3×140
4×140
5×140
6×140
8×140
10×140
12×120
3×125
4×125
5×125
6×125
8×125
10×125
12×125
3×160
4×160
5×160
6×160
8×160
10×160
12×160
3×180
4×180
5×180
6×180
8×180
10×180
12×180
4×200
5×200
6×200
8×200
10×200
12×200
16×120
4×125
8×125
10.6×125
13.3×125
16×125
4×160
8×160
10.6×160
13.3×160
16×160
4×180
8×180
10.6×180
13.3×180
16×180
4×200
10.6×200
13.3×200
16×200
续表3铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案铜母线规格
3×140
4×140
5×140
6×140
8×140
10×140
12×140
4×140
8×140
10.6×140
13.3×140
16×140
铜铝复合母线对应规格
(mm）
9×160
10.6×160
13.3×160
表4铜铝复合母线替换铜母线规格选型方案铜母线规格
铜铝复合母线规格（mm）
CQC-5TR-C01-2014
12×140
3×150
4×150
5×150
6×150
10×150
12×150
3×200
4×200
10×200
12×200
2（3×110）
2(4×110))
2（5×110）
2（6x110）
2（8×110）
2（10×110）
2（12×110)）
2（3×120）
2（4x120）
2（5×120）
2（6×120）
2（8×120）
2（10×120）
2（12×120）
3×170
4×170
5×170
6×170
8×170
10×170
12×170
铜铝复合母线规格（mm）
2（5×50）
8×100
8×120
8×125
10×50
10×60
10×80
10×100
10×120
10×125
12×50
12×60
12×80
12×100
12×120
12×125
10.6×100
10.6×120
10.6×125
13.3×100
13.3×120
13.3×125
16×60
16x100
16×120
16×125
短耐的验证及固定母线绝缘夹之间距离L值的计算CQC-5TR-C01-2014
2（5×60）
2（5×80）
2（5×100）
2（5×120）
2（5×125）
2（6.3×50）
2（6.3×60）
2(6.3×80)
2（6.3×100）
2（6.3×120）
2（6.3×125）
2（8×50）
2（8×60）
2（8×80）
2（8×100）
2（8×120）
2（8×125）
母线承受短路电流动热稳定的能力主要取决于固定母线绝缘夹之间的距离L，其次是母线的截面系数，当母线截面选定后，计算满足动稳定的最大L值。在产品设计和制造时L值必须小于计算值。
低压开关柜2500A以上，每相母线都由2根以上导体组成，在短路电流下，相与相之间母线存在电动力，同相母线之间也存在电动力，其计算很复杂，而且，其结构一般不能改变，无论采用什么导体材料，都必须满足该结构对短耐的要求，铜铝复合排替换铜排后，也必须满足原结构对短耐的要求。因此，对标准型低压开关柜短耐采取计算在短路电流下母线产生的弯曲应力，验证其是否小于材料允许的最大弯曲应力的方法。对于非标准的控制柜，母线槽采用计算最大L值的方法，产品设计制造时L必须小于计算出的最大L值。
7.1低压开关柜动稳定的校验
以GCK为例，其弯曲应力的计算方法见附录A。7.2固定铜铝复合母线绝缘夹之间距离L值的方法在三相系统导体短路时中间相受到最大电动力：8
V32*L×10-7
单位为N
其中：i为短路电流峰值，单位A：L为两固定导体绝缘夹之间的距离，单位m；a为导体之间中心距，单位m
导体间作用力引起的弯曲应力：5)
单位为N/mm2。
V3B*j2*L2:10-7
其中：W=1/6hb2为导体立放时的截面系数（宽面立放）b为导体厚度，单位m；h为导体宽度，单位m；CQC-5TR-C01-2014
β为动态应力系数，与导体固有震动频率有关，取决于固定支架，简单支架取1，对低压开关柜水平母线，中间有垂直引出排取0.73，中间没有垂直引出排取0.5。导体能承受短路时的弯曲应力必须≤qoxu，oxu是导体材料屈服强度。其中q为可塑性系数，对矩形截面取9-1.5
由于铜、铝没有明显的届服极限，工程上一般取永久变形值达0.2%时所对应的应力值作为该材料的屈服极限（oxu）。依据中国电机工程手册（第2卷，2002年1月1日出版），0xu对铜取300～380N/mm2，铝150190N/mm2，按GB/T3880.2-2006（一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能）一般工业用铝，铝取170N/mm2。铜铝复合母线还没有屈服极限的参数，按铝的参数作为铜铝复合母线的参数计算更安全可靠。母线能否承受短路电流的冲击，主要取决于固定导体两绝缘夹之间的距离L，L值可由公式c≤qoxu求出（β取1)：
69.36axW-cxu
其中：a导体相间中心距；W导体截面系数：i额定峰值耐受电流。额定峰值耐受电流在不同的额定电流下是不同的，因各额定电流下，回路变压器的电阻、电抗配电线路的电阻、电抗都不同，总的短路阻抗也不同，根据《工业与民用配电设计手册》第三版中9
CQC-5TR-C01-2014
表31给出的数据，在高压侧短路容量无限大时，短路电流最大，数据如下表，因此，各额定电流下短路电流是不同的，固定导体的绝缘夹间距也是不同的，表5给出了应考核的短路电流和固定导体两绝缘夹之间的最大距离L值。
下面以空气型母线槽为例，a=0.023m，导体截面和截面系数见表5，按照考核短路电流计算的L值见表5。
表5固定母线绝缘夹距离L的最大值变压器容Www.bzxZ.net
量（kVA）
设备设计电
流（A）
实际最大短
路电流
短路电流考
核值（kA）
铜铝复合母
线规格（mm2）
6×100
6×125
6×160
8×200
2（6×200）
2（8×160）
3（8×160）
截面系数
（10-m）
母线干线系统由两层或三层构成时，短路电流也分配到每层，两层的每层短路电流是总短路电流的二分之一除以分流系数来验证，三层的每层短路电流是总短路电流的三分之一除以分流系数来验证。比如双层结构，短耐89kA，每层短路电流40/0.85=47kA，三层结构100kA，每层短路电流33.3/0.7=47.6kA
参考资料：
1）《发电厂及变电站电气设备》中国水利水电出版社2）低压配电系统中矩形水平母线动热稳定计算《电控配电》2013第4、5期3）《工业与民用配电设计手册》第三版中国电力出版社8.附录A：铜铝复合母线在成套电力开关设备和控制设备中应用示例10
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