开关柜温升的计算
有爱心的灌汤包
2023年02月26日 19:21:44
只看楼主

开关柜温升是可以计算的,IEC60890就是这一温升评估方法。  标准名称:IEC60890《低压开关设备和控制装置部分型式试验(PTTA)用的外推温升评估方法》 适用范围: 柜壳内部功率损耗接近均匀分布 开关设备安装空气流动影响较小 开关设备安装设计直流或交流最大60Hz,总进线电流不超过3150A; 大电流导体和结构件的涡流影响忽略不计

开关柜温升是可以计算的,IEC60890就是这一温升评估方法。 


标准名称:IEC60890《低压开关设备和控制装置部分型式试验(PTTA)用的外推温升评估方法》

适用范围:

计算所需数据


计算示例

单柜,四面无遮挡,无通风孔,内部无水平隔板

柜体内部设备有效发热损耗P=300W

计算过程如下:

水平隔板系数按照标准表IV规定,水平隔板数=0:d=1.0;

固体系数k按照标准图3得出Ae=6.64, k=0.135;


该标准虽然不能算出铜排的温升,但通过计算出开关、铜排附近的温升,可以得出开关所处环境的温度,通过开关设备的降容表得出降容值。


该标准 也被 船级社等机构作为产品产品标准符合性的计算依据 ,对于PTTA产品来说,通过计算保证产品性能,降低了试验等费用。


 
?


以施耐德电气MTZ3-6300A断路器为例,按照IEC60890计算

MTZ3断路器规定了功率损耗如下:

功率损耗:总功率损耗是在In额定电流,50/60Hz,对应于3极或4极断路器,符合IEC/EN 60947-2和GB/T 14048.2热稳态温度下的测量值。


按照样本介绍,该断路器建议安装在开关柜条件如下图所示。


开关柜的宽度1400mm,深度1500mm,高度2300mm,连接铜排规格及安装方式为竖直安装8拼100X10 铜排,按照IEC60890计算如下表

铜排发热功率:铜排电阻35μΩ,发热功率1210W;

断路器功率:(5850/6300) 2 *1200=1035W;

总计发热功率:1210+1035=2245W;


根据计算可知,开关柜内框架断路器附近温升是38k,按照标准环境温度35度,可得出断路器及其母排附近的温度是73摄氏度;

而根据MTZ3H框架断路器的样本资料,框架断路器的降容表如下,在Ti (断路器及其母排周围的温度)等于70度时,MTZ3H1/H2-63的电流降容值是5800A,可以看出这些参数是相互验证的。

Ti: 断路器及其母排周围的温度

 

虽然IEC60890标准规定的适用电流是3150及以下,但对于6300A的计算也基本正确,可以作为设计的参考,也可以通过加大母排截面,增加通风面积等降低断路器安装位置的温度,实现载流量的提高。


通过计算来初步评估开关柜温升的设计裕度,避免样机做好,重复温升试验的材料、人工、电能的消耗,节省资源。结合现代模拟分析软件更加可以精准预判温升,与试验数据结合,也可以作为温升在线监测数字孪生评判的依据,实现开关柜温升状态的可视化。

相关推荐

APP内打开