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关于开关柜柜宽和电流知识分享

2022-10-31 11:00:46 华球(中国)

关于开关柜柜宽和电流知识分享

  开关柜好坏,设计是关键,合理的绝缘设计、导电回路设计、通风设计、机械设计、结构设计,哪一环做不好,产品都差一点。如外资品牌2000A中置柜宽度都是800mm,甚至有2500A也是800宽的,而国产的1600A就要1000mm宽,有些人可能感觉不太可能,但这就是差距。


2000A的断路器发热比较大,要求电阻,一般是40kA的断路器,因此触头压力比较大,灭弧室发热还好,但固封极柱上下支座都是铝合金的,发热就比较大,一般断路器发热量在600W~1000W,各个厂家不同,好的厂家断路器发热就小。开关柜铜排的发热量也有600W左右,因此2000A开关柜发热量在1200~1800W左右。


800mm宽、1400mm、2200mm高的开关柜采用自然通风情况,通风孔面积100mm2,依靠外表面可以实现热交换平衡的功率在800W左右,外表面的有效散热面积计算,顶部1.4、前部、后部系数是0.9,底部是0,侧面是0.5(对于侧板外侧双层折弯,柜间有4mm的空气间隙的设计,多说一句,这个设计不但可以散热,有效的实现气流从底部甚至电缆沟到柜顶部散发,带走开关柜热量。还是抗内部电弧故障的关键,紧贴的两块侧板容易被电弧烧穿,而中间断口则不易烧穿隔着空气的双层侧板,而且4mm的间隙可以有效的缓冲,抵抗侧板变形),这样整个800mm宽开关柜的有效散热面积是7.982mm2。因此就需要合理有效的开关柜设计来实现温升不超标。


1.减少局部过热,通过设计将发热点集中的地方热量通过对流等形式带走,断路器是发热的核心,一个是灭弧室触头系统,还有下部动连接部分,都是热量大的地方玩,因此很多厂家在这方面做了很多工作,如采用带风道的极柱,下部连接采用多片软连接四面布置,极柱顶部加散热器等形式,降低真空断路器核心部件发热。梅花触头的发热也很大,而且密闭在触头盒狭小空间,不易散发热量。梅花触头有采用静触头79mm直径的,也有静触头90mm直径的,触头盒有178的190的,采用内径大一点的触头盒有利于热量散发,但效果好还要以后部有通风孔的更加有效。

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2.加大有效自然风冷,自然通风要优化设计,通风孔要有效。一般开关柜的防护等级是IP4x,有效进风口面积每增大100mm2,可以提升200W的发热功率,如基本通风孔面积100mm2,柜体热平衡隔离800W,不能满足2000A开关柜的发热最小1200W,因此有效通风孔增加到300mm2,就可以平衡1200W的发热。如柜内发热更多如1600W,就需要500mm2的有效进风口面积才能满足温升要求。

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同样对于1000mm宽3150 A的自然风冷,这个要求对于好的品牌不是问题,包括1.1倍电流下温升不会超标,而对于绝大多数厂家是件不可能的事,因此需要通过减小接触电阻,降低本身发热,将最热点热量引导出,避免集中发热,以及增大自然通风等手段精细化设计、CFD软件流通模拟,TNT发热节点计算等技术分析支撑优化提升,而不是反复使用或弄虚作假来通过试验。还有就是有些时候对于成本需要均衡考虑,在满足基本性能前提下优化成本,而不是成本优化了,产品性能如额定电流等指标都通不过试验,这就是偷工减料了。



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