图2 浇注母线安装敷设示意图

由于浇注母线固体绝缘浇注材料的热膨胀系数与铜材料热膨胀系数比较接近，在温度不发生剧烈变化的情况下，通过一次性浇注成型的绝缘母线出现开裂或微小裂纹的情况很少发生，可以有效保证绝缘可靠性及整体机械强度。但由于浇注环节中材料配比不当或施工工艺控制不严，在母线的绝缘层中形成裂纹的案例也偶有发生。

当较大运行电流通过浇注母线时，电阻损耗导致母线导体产生热量，并通过热量传导的方式逐步传递到包裹母线导体的绝缘材料，在一定程度上缓解了浇注母线发生绝缘受潮的风险。经寿命评估与加速老化试验测试，浇注母线运行寿命可达50年以上，不需要开展复杂的运维管理工作，只需在停电窗口进行表面清洁及绝缘测试工作即可。

随着浇注母线技术的不断成熟与推广，目前国内多个在运核电厂已采用浇注母线产品并已投运数年。但由于此类产品的应用规模较小，工程应用案例也不是非常丰富，近年来设备缺陷仍时有发生，相关运维管理经验仍在不断摸索和积累中。

2.1 浇注母线裂纹缺陷

某核电厂1号机组厂用配电盘系统至1、2号机组6.6kV共用配电盘系统（9LGIA和9LGIB）母线采用浇注母线结构，其电气参数见表2。浇注母线送电后在6.6kV辅助配电盘系统9LGJ侧实测的单相最大空载电流为0.9A，浇注母线一直带电正常运行至辅助开关站停电检修。

表2 浇注母线基本电气参数

检修期间恰逢现场多日暴雨，浇注母线所在地下廊道多处渗水，个别区域渗水量较大，甚至有雨水直接从未封堵的检修吊装口流进廊道浇淋在浇注母线表面上。

试验人员对浇注母线进行绝缘测量时发现，1、2号机组6.6kV辅助配电盘系统（9LGJ）至1号机组6.6kV厂用配电盘系统（1LGB）浇注母线B相对地绝缘电阻仅为6MΩ，远低于其他两相绝缘电阻及系统首次送电时母线绝缘测量值（636MΩ）；次日再次对浇注母线进行测量，B相绝缘电阻仍为6MΩ。初步判断雨水淋湿浇注母线后，潮气随裂纹浸入母线引起绝缘异常，如何排查及确定浇注母线裂纹的位置成为母线能够及时恢复送电及后续安全可靠运行的关键。

浇注母线裂纹缺陷的查找方法较多，如目视检查法、超声波检测法、紫外成像法、耐压试验法、淋水试验法等。其中目视检查法是浇注母线裂纹查找的首选方法，母线上较为明显的裂纹易通过目视检查发现，但该方法存在以下问题：浇注母线多位于地下廊道区域，空间有限且照明条件一般较差，不利于进行目视检查；为提高浇注母线的散热能力,在其相间垂直方向上设置有孔洞，使相间孔洞处存在检查死区，对于较小裂纹肉眼无法轻易发现。

超声波检测法需在母线带电运行期间或停运期间结合耐压试验、脉冲冲击试验开展绝缘缺陷查找，但要做到对远距离放电点的精准定位和定量分析仍存在一定的难度，在母线裂纹查找方面存在不足。紫外成像技术只有在母线带电尤其是较大运行电流的情况下，才能发现局部放电点，且需要特殊的紫外成像检测仪器。

经分析并对比实际应用效果，推荐采用耐压试验法和淋水试验法查找浇注母线裂纹故障点。浇注母线的外壳是全封闭的绝缘材料，通过耐压试验的方法查找母线裂纹的关键在于使母线导体部分与裂纹、外壳、大地构成放电回路。母线的裂纹可能存在于母线外表各处，因而需要将母线外表全面与大地构成导电回路。总结此次裂纹查找过程，考虑试验成本及试验周期，淋水试验方法可将母线裂纹与大地构成导电回路，易于查找裂纹缺陷点。

9LGJ至1LGB浇注母线B相绝缘测量值已严重下降，说明母线裂纹已形成绝缘薄弱点，当耐受电压升高时裂纹处可能因绝缘能力降低而产生闪络或发出放电声。为更有效地查找母线放电位置，将耐压试验安排在夜间，当交流耐压装置施加电压升至13kV时，某段浇注母线明显观察到放电弧光，经仔细检查发现，某母线直线段相间浇注部位有裂纹如图3所示，且裂纹所在母线处恰被雨水淋湿。

对母线裂纹所在处进行吹干处理后，再次测量母线绝缘电阻为296MΩ，相比之前测得的绝缘值明显提升。通过浇注母线裂纹打磨、浇注修补完成绝缘缺陷处理，处理后母线绝缘测量结果合格。

图5 伸缩节绝缘结构优化

浇注母线绝缘性能优越、环境适应性强、运维管理成本低等特点，为核电行业中压电源网络的配置增加了一种实现方案。但由于浇注母线技术在国内引入时间不长，应用经验不够丰富，仍存在一定的局限性，需要长期的运行数据来验证沿海地区高热、高湿、高盐环境对母线绝缘性能和使用寿命的影响，现场技术人员需关注母线的日常检查与维护，及时发现和有效消除母线运行中存在的安全隐患问题。

同时，随着浇注母线现场运维经验和浇注母线厂家设计制造经验的不断积累，以及产品质量工艺的不断改进提升，相信越来越多的核电厂会在设计建设阶段选用浇注母线产品，也为在运核电厂中压电缆的中长期替代改造提供了有效的技术方案。

本文编自2022年第9期《电气技术》，论文标题为“环氧树脂浇注封闭母线在核电行业的应用”，作者为冯玉辉、高超。