大电流低压柜的温升

本文以施耐德电气MTZ3-6300A断路器为例，按照IEC60890计算断路器安装位置温度。

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

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。一般来说开关柜内部温度在60-70度，假定额定电流5850A。

8拼100X10每相长度10米，5850A下铜排发热功率计算：总电阻35μΩ，铜排总发热功率1210W;

额定电流5850A下断路器功率：抽出式断路器6300 A的发热功率是1200W，在5850A电流下发热功率是 （5850/6300） ² *1200=1035W;

总计发热功率：1210+1035=2245W;

按照IEC60860标准计算如下

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，即框架断路器在符合安装条件下，也无法达到6300A额定电流，在开关柜内必须降容。

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。

开关柜要想实现更大额定电流

1.框架断路器高温环境下的降容要小，或用更高电流等级断路器，如7500A断路器;

2. 降低开关柜内部的温升

a. 铜排、元器件发热要小，加大截面降低电阻;

b. 铜排功率损耗要小，降低集肤效应、邻近效应、涡流等影响，减少发热;

c. 按照IEC60890的计算，内部温度的计算条件，柜体尺寸，即散热表面积越大，热交换越多，温度降低; 通风孔尺寸大，温度低; 引入强制风冷，加大气流，可以将温度降到很低，甚至低于标准值35度，实现断路器可以低温增容;

d. 避免发热集中，断路器和铜排等发热元件之间保持距离，均匀分布在开关柜内部，且高发热元件靠近开关柜顶部，有利于热量流出，降低断路器安装位置温度。

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