關(guān)于母線接頭電流密度問(wèn)題，一些用戶要求母線接頭中電流密度的特定最大值，或全面搭接，但該設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可能與母線系統(tǒng)由此產(chǎn)生的溫升沒(méi)有任何關(guān)系。

流線效果

在兩個(gè)導(dǎo)體之間的重疊接頭處電流線的變形會(huì)影響接頭的電阻。當(dāng)電流從一個(gè)峰到另一個(gè)峰從一個(gè)表面流到另一個(gè)表面時(shí)，這種效應(yīng)也必須發(fā)生，盡管總體效應(yīng)是通過(guò)接頭。

在兩根扁平銅條之間的搭接接頭的情況下，流線效果僅取決于搭接長(zhǎng)度與銅條厚度之比，而不取決于寬度，前提是兩根銅條的尺寸相同。理論和實(shí)驗(yàn)都表明，即使在兩個(gè)具有均勻接觸電阻的較薄扁平導(dǎo)體之間的完美重疊接頭中，電流在接觸區(qū)域上的分布也不均勻。實(shí)際上，流過(guò)接觸表面的所有電流都集中在接頭的末端，導(dǎo)體末端的接觸密度可能是接頭中心的許多倍。

從下圖可以明顯看出，重疊接頭的效率不會(huì)隨著重疊長(zhǎng)度的增加而增加，并且從純電氣的角度來(lái)看，采用過(guò)長(zhǎng)的重疊不會(huì)獲得任何好處。

兩者之間重疊接頭的流線效應(yīng)引起的阻力之間的關(guān)系,扁平銅導(dǎo)體和重疊長(zhǎng)度與厚度的比率如圖 所示。還發(fā)現(xiàn) T 形接頭中的變形效應(yīng)與直接頭大致相同。

下圖顯示，根據(jù)重疊距離L與銅排厚度B的比，電阻比的變化，可以看出，重疊距離與厚度的比在5以后，電阻比的變化很小，也就是說(shuō)對(duì)溫升的影響微乎其微，即過(guò)多的搭接面積不會(huì)減少電阻，反而增加成本，對(duì)溫升沒(méi)有好處，因此施耐德的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是銅排搭接厚度的5倍，即5mm厚的銅排連接，搭接距離是25mm。

母線接頭中的大部分實(shí)際電流傳輸發(fā)生在螺栓頭下方和螺母下方使用的重型平墊圈限定的區(qū)域下方，在由墊圈限定的區(qū)域外的接頭區(qū)域承載很少的電流。

它們對(duì)接頭的溫升也沒(méi)有顯著影響。因此，增加母線連接接頭的面積本身對(duì)降低母線系統(tǒng)的溫升作用不大。

我們還可以嘗試通過(guò)添加更多螺栓來(lái)提高母線接頭的性能（換句話說(shuō)，降低其溫升）。然而，與電氣工程的許多其他方面一樣，“收益遞減規(guī)律”適用。通常，母線接頭由單排螺栓（一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)螺栓，取決于母線寬度尺寸）構(gòu)成，位于母線的整個(gè)寬度上。如果我們?cè)偌由系诙怕菟?，我們發(fā)現(xiàn)第二排對(duì)接頭溫升的影響很小。其原因是大部分電流傳輸發(fā)生在最靠近母線末端的螺栓排中。

多年來(lái)，我們了解到接頭中的電流密度不一定與接頭的溫升性能相關(guān)。更重要的是將螺栓的夾緊壓力分布在盡可能寬的母線接頭區(qū)域上的方式。

出于這些原因，只要有可能，我們將母線接頭設(shè)計(jì)為在母線的寬度上有一排螺栓，螺栓的數(shù)量由母線的寬度和接頭的配置決定。我們的母線接頭配置已通過(guò)連續(xù)電流測(cè)試，以驗(yàn)證母線系統(tǒng)在標(biāo)準(zhǔn)的 65 °C 溫升限制范圍內(nèi)運(yùn)行。他們也通過(guò)了短路測(cè)試，包括短時(shí)耐受電流和瞬時(shí)耐受電流測(cè)試，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)能夠承受與短路任務(wù)相關(guān)的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。