铜排的截面主要是矩形的，有、无全圆角两种，中压开关柜使用全圆角比较多有利于电场均匀，低压开关柜一般不使用全圆角铜排。

铜排用的多的还有圆铜棒或管材，在环网柜开关气箱中，采用圆铜棒，即提高载流量，又使得电场均匀，通过现代成型机械，一步完成折弯、压扁、打孔等工艺，按照三维图完成不同角度的空间立体折弯，保证环网柜小电流应用。

对于管型母线的应用并不是新鲜事，高压气体绝缘母线GIL，还有发电站等场合，固体绝缘管型母线应用广泛，具有电场均匀、载流量大，机械强度高所需支撑距离大等优点，因此其经济性大于使用矩形母线。

管型母线还可以采用铝合金作为导体，基于集肤效应，邻近效应，对于户外安装铝管型母线，载流量可以满足应用要求，同时铝合金母线的机械强度并不差，铝母线的抗腐蚀能力强。

D型母线最为主母线应用是非常不错的选择，对于开关柜设计而言，主母线的位置已经确定，而且一般是按照最大电流设计，即开关柜主母线可以是4000A，因此安装空间尺寸比较大，这么大的空间，对于主母线是小电流的应用，如1250A一根80*10mm母线，而4000A是三根120*10mm母线，即三根120*10mm母线的空间如果采用一根D型铝母线也是不错的选择。

不同规格D型母线的载流量

真空断路器的导电支撑件、小电流断路器和电压互感器手车触臂也普遍采用铝合金6061棒材。手车式真空断路器一次导电回路，见图1。1250/2000A真空断路器固封极柱灭弧室上部连接导体体积大，采用铝合金代替铜重量轻、成本低。一次触臂630/1250A 25/31.5kA外形尺寸一致，630A采用外径44mm、内径30 mm 的铝合金6061棒，1250A 25kA采用外径50mm（与梅花触头连接处直径42mm）、内径33mm的铝合金6061棒作为触臂，而31.5kA采用外径50mm、内径33mmT2铜作为触臂。从发热角度考虑，由于圆管交流效应影响小且散热面积大，1250A采用铝触臂可以满足温升要求。但对于短时耐受电流25/31.5kA就需要考虑核验热效应。

图1手车式真空断路器一次导电回路

气体绝缘开关柜中的直动式三工位开关，如图2所示。其三工位开关的动导电杆也采用铝合金材料。为了标准化设计、减少规格，630/1250/1600A的开关外形尺寸相同、触头座通用，因此630/1250A采用铝合金6063-T6材质，而对于1600A则采用T2铜材质。

对于小电流、小短时耐受电流的应用中，使用铝合金材料替代铜材是非常有效的方法。

图2 气体绝缘开关柜直动式 三工位开关

在低压开关柜中，铝制异型母线广泛使用，利用铝具有的延展性制造复杂形状的母线，以改善导电性、刚性、通风性和外观。铝的低密度及其延展性可以生产高技术异型母线，并且具有卓越的刚度和较小的重量。在相同的额定电流下，母线的重量是铜母线的1/2，可以很容易地固定在开关柜中，在更小的空间内实现最大功率。采用特殊设计的截面形状，散热面积明显增加，机械强度增加，通过表面铜质处理实现与铜排的直接连接，异型排为了满足低压开关柜母线连接变化多，设计沟槽实现无孔连接。对于低压柜来说，空间、绝缘要求不高的情况，铝合金的异形截面散热面积大，重量轻，安装方便。低压开关柜异形母线，见图3。

图3 低压开关柜异形母线

电工用铜铝复合母线即铜包铝，在二十多年前就曾风靡一时，是减少铜材使用的一种有效方法。对于导体来说，由于趋肤效应，交流电电流分布偏向于导体的表面，也就是电流在越靠近导体四周表面电流越大，而导体的中心区域则只有非常小的电流通过，因此靠近表面电流密度大的地方采用电阻率低的铜材料，而电流小的中心区域采用电阻率相对高一点的材料铝，实现平衡，节省铜材料，重量减轻。

2010年中国电器工业协会发布了CEEIA B220-2010标准《电工用铜铝复合母线》，2014年12月由中国有色金属工业协会主管的国家标准GB/T30586-2014《连铸轧制铜包铝扁棒、扁线》、标准适用于输电、变电、配电等领域用的连续铸造、轧制成形的铜包铝扁棒、扁线。连铸轧制铜包铝扁棒、扁线为采用两种金属同时连铸生产复合坏料，经轧制成形的具有冶金结合(指铜铝两种金属界面之间产生了原子相互扩散，形成一定厚度过渡层的结合)界面、较高结合强度的直条状棒材或盘卷状线材产品。国家能源局2021年10月颁布DL/T2260-2021《电力用铜铝复合母线选用导则》，标准适用于40.5kV及以下成套开关设备、变压器等电力设备用铜铝复合母线应用选型，封闭母线、母线槽、裸母线等应用铜铝复合母线亦可适用。

铜铝复合母线采用特定工艺使铜铝接触界面融合或扩散，形成紧密冶金结合的双金属复合导体，亦称铜铝复合母线。铜铝复合母线由铝芯和紧密包覆其外的铜层构成，铜层应均匀连续地包覆在铝芯上，其表面应光滑平整。铜铝复合母线铜铝结合面应达到冶金结合。在环境温差变化较大时铜铝界面不分层。铜铝复合母线中外层铜层体积占铜铝复合母线总体积的百分比决定着母线的导电率，体积比可采用20%、25%、30%。

20℃时铜铝复合母线的体积电导率，如图4所示。00x10mm铝母排、铜包铝母排、铜母排的载流量1载流量，见表4。

图4铝、不同铜层体积比的铜铝复合母线、铜的最小电导率

表4100x10mm铝母排、铜包铝母排、铜母排的载流量

国家标准《GB/T 32468—2015铜铝复合板带》规定，铜铝复合板材是指以铝及铝合金为基层，采用连续铸造半熔态轧制复合方法或者其他方法，在其一面或两面连续复合一定厚度铜及铜合金板带的复合材料，其复合界面为冶金结合。铜铝复合母线和铜铝复合板截图，见图5。铜铝复合板带的品种相对较多，应用广泛，如铝基覆铜箔层压板应用于电视机、摩托车和汽车等的印制电路板中；平板太阳能热水器的铜铝复合集热板是公认的新—代太阳能热水器理想的集热元件。

铜铝复合母线和双面铜铝复合板带20℃直流电阻率和抗拉强度，见表5。T2/1050/T2 状态H18的直流电阻率高于30%铜层体积比的复合母线，抗拉强度与25%铜体积比复合母线相同。

图5铜铝复合母线和铜铝复合板截图

表5铜铝复合母线和双面铜铝复合板带的电阻率和抗拉强度