母线干线系统的性能试验浅析

母线干线系统的性能试验浅析

何丽薇张鑫

(天津电气科学研究院有限公司天津300300)

摘要：母线干线系统与耐火相关的有防止火焰蔓延试验、建筑结构中的防火试验、耐火性能试验这三项。对于不同类型的母线干线系统哪些试验是必须做的，哪些是选做的，本文在这方面进行了详细论述。

关键词：防止火焰蔓延试验；建筑结构中的防火试验；耐火性能试验

导言

GB/T7251.6-2015（低压成套开关设备和控制设备第6部分：母线干线系统（母线槽））标准中描述母线干线系统(母线槽)为所有类型的负载配电和控制电能,适用于工业、商业和类似用途，导体系统形式的封闭成套设备。该导体系统由管道、槽或相似外壳中的绝缘材料间隔和支撑的母线构成。

1母线干线系统性能试验现状

依据中国质量认证中心2016年12月7日发布的CQC-C0301-2016号文件强制性产品认证实施细则（低压电器低压成套开关设备）可知母线干线系统（母线槽）的检验项目（依据标准GB/T7251.6-2015）有：布a.布线、操作性能和功能11.10；b.耐腐蚀性10.2.2；c.外壳热稳定性验证10.2.3.1；d.绝缘材料耐受内部电效应引起的非正常发热和着火的验证10.2.3.2；e.耐紫外线（UV）辐射验证10.2.4；f.提升10.2.5；g.机械碰撞试验10.2.6；h.标志10.2.7；i.耐受机械负载的能力10.2.101；j.热循环试验10.2.102；k.成套设备的防护等级10.3；l.电气间隙和爬电距离10.4；m.电击防护和保护电路完整性10.5；n.介电性能10.9；0.温升验证10.10；p.短路耐受强度10.11；q.电磁兼容性（EMC）10.12；r.机械操作10.13；s.防止火焰蔓延的验证10.101；t.建筑结构中防火10.102；u.相导体和故障回路特性5.101，共二十一项试验。对于具有耐火性能的母线槽，在中国质量认证中心给出的母线干线系统型式试验的报告模板中指出还应依据GA/T537-2005（母线干线系统(母线槽)阻燃、防火、耐火性能的试验方法）中条款4.3增做耐火性能试验。

这二十二项试验中，防止火焰蔓延试验、建筑结构中的防火试验、耐火性能试验这三项是选择适用的。现在有些企业及实验室的实验人员对这三项试验什么情况下应该做什么试验比较模糊，不知道什么类型的母线哪些是必须做的，哪些是选做的，下面就一一详细说明。

在母线槽标准换版中，凡是企业声明换版单元有防止火焰蔓延功能，则做此项试验，如果没有，就不做。如果企业申请的母线槽产品名称是防火母线槽，则防止火焰蔓延试验（GB/T7251.6-201510.101）和建筑结构中防火试验（GB/T7251.6-201510.101）两项试验是需要做的。并在报告及证书上注明有防止火焰蔓延特性和建筑结构中防火试验的耐火时间。如果企业申请的母线槽产品名称是耐火母线槽，防止火焰蔓延试验申请了就做，没申请就不做，耐火性能试验必须要做，并应在报告及证书上注明耐火时间。

2防止火焰蔓延试验

在中国质量认证中心会议纪要第17期产品认证五部低压成套母线槽标准换版工作研讨会会议纪要中指出，GB/T7251.6-2015中10.101防止火焰蔓延这样写道：此试验适用于所有类型或尺寸的母线干线单元……，而在标准5.6其他特性中：增加bb)如适用，防止火焰蔓延（见9.101），从附录C的表C.1用户规范表中：防止火焰蔓延其缺省约定为否，选项是/否。由此，凡是企业声明换版单元有防止火焰蔓延功能，则做此项试验，如果没有，就不做。并指出，如果做了，报告中签发人页“本申请单元所覆盖的产品型号规格及相关情况说明：”应注明：具有防止火焰蔓延特性，证书也注明：具有防止火焰蔓延特性。

火焰蔓延试验在直长形母线干线通道上进行，母线干线通道至少长3m并带有一个连接点和带分接装置的母线干线单元（如有）；小电流相同类型送三个，按规则的间隔垂直放置在火焰试验装置中一个垂直的梯架上，每个母线干线通道应将不同的面朝向燃烧器进行火焰影响；或大宽度时送一个（工厂与实验室协商），但在这种情况下试验应重复进行以进行3种类型的试验。对于带有分接装置的母线干线单元，将一个分接出口短像正常使用一样固定，朝向燃烧器，并放置在正好对着燃烧器火焰的地方。依据GB/T18380.31-2008,钢梯类型垂直，火源位置距试品垂面（75±5）mm，距底面（600±5）mm，试验箱的风速：5000L/min，火焰燃烧时间：40min。结果判定：无燃烧，或母线干线通道的烧焦部分（外部的或内部的）不高于燃烧器底边2.5m。

如果做了防止火焰蔓延试验，报告和证书中都应注明具有防止火焰蔓延特性。

3建筑结构中防火试验

防火母线槽具有防火完整性和防火隔热性的特征，当母线槽被燃烧时，在限定的时间内能保持这一特征。在进行防火性能试验时，母线槽不通电，只看其防火完整性和防火隔热性是否合格。简单来说，防火母线槽是指母线槽只能在火灾区域内燃烧，不能扩大到其他区域的性能。防火母线槽，防止火焰蔓延试验（GB/T7251.6-201510.101）和建筑结构中防火试验（GB/T7251.6-201510.101）两项试验是必须要做的。并在报告及证书上注明有防止火焰蔓延特性和建筑结构中防火试验的耐火时间。火焰蔓延试验的具体试验方法在3中已经详细描述，这里不再赘述。下面具体说一下建筑结构中的防火试验。

建筑结构中的防火试验适用于为防止火灾穿越建筑结构蔓延设计的火焰挡板母线干线单元。试验应按照ISO834-1：1999（GB/T9978.1-2008）进行。耐火时间为60min，90min，120min，180min或240min。试验在代表性的直线型母线干线单元样品上进行。样品安装在试验台上，样品周围填充防火密封层。防火密封层应符合建筑物防火安全要求。根据耐火时间选择相应厚度的混凝土试验台。试验需记录试验台孔径的宽度和长度、试验台的厚度、防火挡板的长度、样品非暴露面上热电偶的位置、样品暴露面的长度、样品的长度、炉内最终的温度、外壳的表面温度。

样品的耐火极限是指满足相应耐火性能判定准则的时间。对于耐火极限的判定，以下规定的任一项出现时，则表明试件达到耐火极限。

3.1非承重构件失去完整性。

(1)棉垫被点燃或背火面窜火达10s以上；

(2)试件背火面出现贯通至试验炉内的裂缝，直径6mm的探棒可以穿过裂缝进入炉内且探棒可以沿裂缝长度方向移动不小于150mm，或直径25mm的探棒可以穿过裂缝进入炉内。失去隔热性。试件背火面的平均温升超过试件表面初始平均温度140℃或背火面上任何一点的温升超过该点初始温度180℃。

3.2承重构件失去稳定性。

(1)试验过程中试件发生跨塌；

(2)梁板构件的最大扰度超过L/20(mm)；

(3)柱构件轴向变形大于h/100(mm)或轴向变形速率大于3h/1000(mm/min)。b)当承重构件同时起分隔作用时，还应按规定进行判定。

报告结论中应给出建筑结构中防火的耐火时间。

对于防火母线槽，证书上应写明具有防止火焰蔓延特性和建筑结构中的防火性能，耐火时间**min。

4耐火性能试验

耐火母线槽除了必须具有阻燃和防火性能外，还需在一定时间燃烧状态下保持电路完整性。同时耐火母线槽必须具有防喷水性能，当发生火灾时消防龙头喷水救火，母线槽就会受到消防水的冲击，如果母线槽不具备防喷水功能，水进入母线槽壳体内，就会发生母线间的短路，电路就会中断，因此，耐火母线槽必须具有防喷水功能，即耐火母线槽的外壳防护等级要达到IP65或以上。

耐火性能试验依据标准GA/T537-20054.3进行，应同时进行4.3.1和4.3.2两项试验，两项试验均合格，判定其耐火性能合格。4.3.1喷淋试验，喷淋试验后，若符合下列条件，则表明线路为丧失完整性，试件喷淋试验合格。1.保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开；2.导体不断，即灯泡一个也不熄灭。4.3.2耐火试验，耐火试验过程中，若符合下列条件，即表明线路未丧失完整性，试件耐火试验合格。1.保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开；2.导体不断，即没有一个灯泡熄灭。

对于耐火母线槽，耐火性能试验是必须做的，如果做了防止火焰蔓延试验和建筑结构中的防火性能，报告中签发人页和证书中应注明具有防止火焰蔓延特性；具有建筑结构中防火特性，耐火时间：**min；耐火型母线槽，耐火时间：**min，如果没做在报告中相应的选项选择无，只写耐火型母线槽，耐火时间**min。

耐火母线槽与防火母线槽的最大的区别是，防火母线槽是在火灾时火焰不会通过母线槽传达到另一区域，对其电气性能是无要求的；而耐火母线槽除了必须具有防火性能外，还要求火灾时能够维持电路的完整性。简言之具有防火性能的母线槽不一定具有耐火功能，因此不能用防火母线槽代替耐火母线槽。

5结语

对于母线干线系统与耐火相关的有防止火焰蔓延试验、建筑结构中的防火试验、耐火性能试验这三项。这三项试验选择与之适用的。现在有些企业及实验室的实验人员对这三项试验什么情况下应该做什么试验比较模糊，不知道对于不同类型的母线干线系统哪些试验是必须做的，哪些是选做的，本文在这方面进行了详细论述。对今后厂家生产及申请，以及与之相关的实验室进行相关试验有一定的指导作用。

参考文献：

[1]GB/T7251.6-2015低压成套开关设备和控制设备第6部分:母线干线系统(母线槽)[S].北京：中国国家标准出版社，2015

[2]GB/T9978.1-2008，建筑构件耐火试验方法第一部分，通用要求2008

[3]GA/T537-2005母线干线系统(母线槽)阻燃、防火、耐火性能的试验方法，2005