关于母排搭接面积计算

一、对于母排于元器件连接时搭接面的大小可以按照视在搭接面内的电流密度来衡量，对于不同的电流大小，电流密度的大小要求不同，电流越大，视在搭接面内的电流密度的允许值越小其确定按以下关系：

（1）额定电流小于200A时，视在搭接面内的电流密度的允许值为不大于0.31A每平方毫米。

（2）额定电流小于2000A大于200A时，视在搭接面内的电流密度的允许值为不大于0.31-1.05（I-200）/10000A每平方毫米。

（3）额定电流大于2000A时，视在搭接面内的电流密度的允许值为不大于0.12A每平方毫米。

二、母线允许最小搭接面积计算如下：

S=I/i

备注：S - 母线搭接面积（mm²）I - 主母线工作电流（A）i-接触面电流密度（A/mm²）

接触面电流密度i的数值在国标中可以查到，如3150A铜质主母线电流，其i值为0.1~0.15。则可计算Smin=3150/0.1=31500mm²。

（1）关于铜排的材料

铜排中其实都含有银，铜排供应商利用银来调节铜排的导电率。

一般常用的铜排是T2铜，其中铜含量是99.90%，导电率是97%，符合IACS标准。

T1铜的含量大于99.95，导电率大于98%；T3铜的含量小于99.8%，导电率小于97%。

（2）关于导电率的测量

导电率测量仪利用涡流感应原理。当测量探头接近被测件时，被测材料会产生感应涡流，此感应涡流的大小与材质导电率、距离、温度等有关。将距离和温度做适当的补偿后，就能给出一个与导电率相关的测量值。

导电率测量仪配备了一块标准材料，其导电率为100%。此材料必须要得到质量监督部门的认证。测量前先对标准材料实施测量，同时校准温度系数，然后再测量被测材料。

（3）供应商对铜排的导电率进一步说明

首先，供应商会按照国家标准在冶炼炉内炼制一炉铜水，冶炼完毕后再进入轧机轧成铜排。若用户提出需要100%的导电率，那么就必须往铜水中加入银，直到满足要求为止。显然，这样做是要增加成本的。供应商建议：用户尽量采用国家标准的导电率。对应的国标是GB/T5585。（供应商提供的国标号）铜排轧制完成后，放一段时间后其中的铜晶体颗粒会变大，此时铜的电阻会增加，硬度也会增加。为了改善铜晶体的颗粒度，**材料就是银。所以掺银不但会改善导电率，还能改善铜的机械特性

三、金属电导率及电阻率单位的解释

（1）电阻率｛体积电阻率（电阻系数）｝

单位横截面积、单位长度金属导体的电阻值称为体积电阻率（简称电阻率），也称电阻系数，用符号ρ表示，单位为欧姆·毫米²/米（Ω·mm²/m）,或微欧姆·米（μΩ·m）研究金属时采用单位。

（2）电导率

体积电阻率的倒数称为体积电导率（简称电导率），也称电导系数，用符σ号表示，单位为兆西门子/米（MS/m）。

电导率与电阻率关系：σ=（MS/m）

（3）导电率

试样电导率与某一标准值的比值的百分数称为该试样的导电率。

1913年，国际退火铜标准确定：采用密度为8.89g/cm³、长度为1m、重量为1g、电阻为0.15328欧姆的退火铜线作为测量标准；在20℃温度下，上述退火铜线的电阻系数为0.017241Ω·mm²/m)；或电导率为58.0MS/m)时确定为100%IACS（国际退火铜标准），其他任何材料的导电率（%IACS）可用下式进行计算：

导电率与电阻率关系：导电率（%IACS）=0.017241/ρ*100%

导电率与电导率关系：导电率（%IACS）=σ/58.0*100%

也即：

58MS/m=100%IACS1%IACS=0.58MS/m

1MS/m=1.7241%IACS

常用工业用纯铜是按所含杂质的多少，分为1号、2号、3号、4号4种牌号。1号铜（代号T1）含杂质总量不大于0.05%，2号铜（代号T2）含杂质量不大于0.1%，3号铜（代号T3）含杂质总量不大于0.3%，4号铜（代号T4）含杂质总量不大于0.5%。我们购买T2和T3铜价格时不同的，那如果导电率值在98%~103%之间即为合格，我不知道T2和T3铜导电率是否有区别

（1）关于导电率的测量方法

导电率有两类测量方法：一类为测量其真值，即铜排的真是导电率；第二类为相对导电率，即测量仪提供一块经过认证的参比导体，并以此导体的导电率为100%，将被测导体的导电率与参比导体比较，由此得出的导电率百分率。

真实导电率的测量比较困难，约束的条件比较多，且有准确性问题。对于一般的成套开关设备制造厂，常常采用相对导电率的测量方法测量铜排导电率。

(2)实际铜排导电率的范围

一般铜排的导电率都为相对导电率，其值在98%~103%之间即为合格。好的铜排其导电率都要大于98%。

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