母線系統

該系統最初由德國維納爾公司提出並在全球範圍內推廣，已經得到了歐美等地同行的普遍認可。

大約在上個世紀80年代初，德國WOHNER(維納爾)電氣系統公司推出了一種模數化母線安裝式電器設備，開創了母線安裝電器設備之先河。該公司首次推出模數(母線安裝中心距)為40mm 的母線安裝式電器設備，母線的額定電流360A。數年後，他們增加了模數為60mm 和100/185mm的產品，母線額定電流分別達到了1600A和2500A。隨着它們的不斷改進和完善，實現了模數規範化、電流和電壓額定值系列化、產品零部件通用化。

1995年底，德國WOHNER(維納爾)電氣系統公司帶着它的產品來中國開拓市場，先後在天津、北京建立了維納爾(中國)電氣系統公司。在過去的幾年中，維納爾(中國)電氣系統公司在中國的電器市場取得了令人稱道的業績，特別在箱式變電站和建築電器市場中，以其方案的靈活性、功能多樣性和安裝維護的方便性尤其被人推崇。

有感於母線安裝式電器設備的獨到之處，值得借鑑。現主要以德國WOHNER(維納爾)電氣系統公司的母線安裝式電器設備為例，部分介紹如下。

首先，這種小型電器成套設備構思新穎，採取“無孔搭接技術”(筆者姑且如此稱呼之)，把電器設備直接安裝在匯流母線上，構成配電或控制迴路。代表性的傑作莫過於母線安裝式熔斷器、熔斷器負荷隔離開關。

其次，WOHNER(維納爾)電氣系統公司開發了多制式模數化母線系統，其母線系統的模數和制式多樣化，額定值系列化。母線系統的模數有40mm、60ram、100/185mm多種；母線截面形式有矩形、雙“T”形(即“H”形)和三“T”形(即‘州”形)；母線的制式可以是三線、四線或五線，甚至可以是七線制，當然應視需要而定。母線系統的額定電壓：690V；額定電流分別為：630A/800A(矩形)、1600A(雙“T”形)和2500A(三“T”形)。母線系統的短時耐受電流達到50kA(1s)，峯值耐受電流則達到117kA(三線)/120kA(四線)。

WOHNER(維納爾)電氣系統公司還採用“無孔搭接技術”開發了母線連接夾和多種母線式接線端子系列產品—— 通用型母線式連接夾、線鼻子螺栓連接夾和三相組合式接線板。

母線連接夾既適用於矩形母線，也適用於雙“T”型或三“T”型母線；有直接硬連接的，也有軟連接的；硬連接的有直夾板型的，還有90。角搭接型的；軟連結的有直線型的，還有900轉角型的：可連接導線截面可以是矩形銅鋁排，也可以是連接圓形的甚至扇形截面電纜。線鼻子螺栓連接夾適用於連接帶“O”或“u”型壓接端子的電纜。三相組合式接線板可帶防護罩，也可不帶防護黽可連接矩形銅鋁排，也可連接電纜或軟扁平銅箔母線。母線連接夾的額定電流從630 2500A不等；通用型母線式連接夾額定電流為1 80～800A；線鼻子螺栓連接夾的額定電流為63—250#4三相組合式接線板的額定電壓為690V，額定電流為63—1250A。

第三，WOHNER(維納爾)電氣公司的另一個“無孔連接技術”的傑作就是母線轉接器。母線轉接器是電器設備直接安裝在母線系統上的過渡部件。用它可將德國Siemens、AEG、Kl ckner-Moeller、美國GE、法Schneider、瑞士ABB、日本Mitsubishi等世界各大公司的空氣斷路器、接觸器和控制電器等元器件安裝在匯流母線上。母線轉接器有多種形式：有整體絕緣板式的Eques Easycontroller和Eques Easyconnectorer二種型號。額定電壓都為690V；按額定電流計，每個型號都有四個規格：25、32、63和80A。它們既可以不帶標準安裝軌，也可以帶1～2個標準安裝軌。還有通用型母線轉接器，額定電壓690V；按額定電流有160、200和630A_~個規格。通用型母線轉接器適合於直接安裝較大規格的電器元件。

最後，w6HNER (維納爾)電氣系統公司還開發了其它系列產品，如電氣櫃用系列通用熔斷器、熔斷器隔離開關、通用化和系列化絕緣零部件和防護零件。它們不屬於母線安裝式和“無孔搭接技術”範疇，故不是我們關注的焦點，此處不予贅述。

綜上所述，由於母線式安裝電器的新穎性、靈活性及其獨創性。預示着該項技術的生命力及其廣闊的市場前景。這才是引起我們關注的真正原因。

在同一個電力拖動系統中的一個或多個傳動單元，有時電動機會運行在發電狀態，並將再生能量反饋到變頻器中來，這種現象叫“再生能量”。這種情況一般發生在電動機被機械設備慣性拖動時，或是當驅動電動機發生制動以提供足夠張力時。

通用變頻器在設計上不具有再生能量反饋到三相電源的功能，因此所有變頻器從電動機吸收的能量都會保存在電容器中，最終導致變頻器中的直流母線電壓升高。如果變頻器配備制動單元和制動電阻，變頻器就可以短時間接通電阻，使電能以熱方式消耗掉。當然只要充分考慮到制動時最大的電流容量、負載週期和消耗到制動電阻上的額定功率就可以設計或選擇合適的制動單元，並以連續的方式消耗電能，最終能夠保持直流母線電壓的平衡。這種制動單元的工作方式不是消耗能量的一種能耗制動。

如果有多台變頻器通過直流母線互連，一台或多台電動機產生的能量就可以被其他電動機以電動的方式消耗吸收。這是一種非常有效的工作方式，即使有多個部位的電動機一直處於連續發電狀態，也不用考慮採取處理再生能量的工作方式。在這種方式下，如果生產機械設備仍需要一個更快剎車或緊急停止的狀態，那就需要再加上一個一定容量的制動單元和制動電阻以便在需要時工作，若與能量回饋裝置組合就可以充分將直流母線上的多餘能量直流反饋到電網中來，以提高系統的節能效果。 ^[1] 

在起重行業，共直流母線系統經常被狹義的認定為使用l套整流回饋裝置和多個逆變器(含直流部分)所組成的系統。而廣義的共直流母線系統還可以有多種形式，如1套整流裝置和多個逆變裝置組成的系統；多個變頻器的直流母線連接後共用1個制動單元或回饋單元的系統；1套整流單元或整流回饋單元和多個(不使用整流部分的)變頻器組成的系統等，實質上都屬於共直流母線系統。

採用共直流母線系統最大的好處是，當有1個或多個逆變器(或變頻器)運行於制動狀態時，制動能量返回到直流母線後，能夠被其他運行於電動狀態的逆變器(或變頻器)所利用，節省能量，降低系統對制動(或回饋)部分功率的需求。 ^[2] 

(1)備用母線的充電，有母聯斷路器時應該用母聯斷路器向備用母線充也。此時，母聯斷路器的保護裝置應全部投入，並將有關保護定值及時限改小，以便當母線存在故障時，母聯斷路器能迅速跳閘，切除故障點，當備用母線充電良好後，再將保護定值和時限調回。如無母聯斷路器時，當確認備用母線處於完好狀態時，也可用隔離開關充電。

(2)用母聯斷路器進行充電時，應事先停用差動保護迴路中的充電閉鎖連接片，解除母差保護。使之事故時僅跳母聯斷路器，待充電操作完畢後，再將其投入。

(3)在母線倒閘的拉合隔離開關過程中，應取下母聯斷路器的操作電源的熔斷器，防止在倒閘操作中，母聯斷路器誤跳閘，發生帶負荷拉、合隔離開關的事故。

(4)一條母線所接元件全部倒換至另一條母線時，有兩種倒換次序；一種是將一元件的隔離開關合於一母線後，隨即斷開另一母線隔離開關；另一種是逐一將所有元件的隔離開關合於一母線之後，再將另一母線上相對應的隔離開關斷開。這要根據隔離開關操動機構位置的佈置和現場習慣決定。 ^[3]