管型母线载流量的计算按公式 其中 I—电流，单位（A） A—截面积，单位（mm 2 ） p—导体周长，单位（mm） θ —导体和环境温度差 单位（ O C） α—环境温度下铜导体的 电阻温度系数 单位（/ O C） ρ—环境温度下的铜导体电阻 单位（ μΩ cm ） 以直径80mm，壁厚6mm的铜管为例，计算铜管载流量如下。 铜管截面积A=π x 40 2 -34 2 =1394.8mm 2 铜管周长 p=π x 80=251.3mm 温升θ= 65 O C 电阻温度系数α= 0.00393 铜导体电阻ρ= 1.724μΩ cm 即外径 80mm 、壁厚 6mm 的铜管可以承载电流 2677A ，即可用于额定电流 2500A 的开关柜。
3.2 功率损耗
中压开关柜的温升是产品性能和型式试验关键考核点，而导体的发热多少决定了开关柜的温升。简单近似计算时，主回路的发热量是开关柜额定电流的平方与电阻的乘积，这里的电阻指50Hz下的交流电阻。 直流电阻通过电阻率可以计算，而决定交直流电阻的比值主要是集肤效应系数，即：集肤效应系数K=R f /R 0 ， 式中：R f 为导体的交流电阻，R 0 为导体的直流电阻。 集肤效应系数的大小随着频率和导体的大小、形状和厚度而增加，但与流过的电流大小无关。随着导体温度的升高，集肤效应会降低，从而导致在升高的温度下交流电阻低于预期。由于铜导体的电阻率较低，因此这种效应比相同横截面积的铝导体更为显着，这种差异在大母线截面中尤为明显。对于给定的相同横截面积，薄铜管的集肤效应明显低于任何其他形式的导体，因此铜管作为交流电的导体效率最高，特别是那些大电流或高频率的导体。集肤效应对矩形母线和管型母线影响如图3所示。 图3 矩形母线和管型母线集肤效应系数 由于集肤效应的影响，管型母线的壁厚直接影响到载流量，图4为直径100mm的铜管，不同壁厚的电阻变化图，对于壁厚小于7mm的铜管，交流电阻和直流电阻几乎一致，而随着壁厚的增大，集肤效应显现明显，交流电阻最大是直流电阻近3倍，温升也会提高。因此，采用薄壁铜管可以减少用铜量，提高铜排的利用率。就趋肤效应而言，管状铜导体是最有效的。因为最大量的材料位于距导体磁中心的均匀距离处。对于恒定的壁厚，集肤效应随着直径的增加而减小，当外径与壁厚的比率超过约 20 时，趋肤效应系数可能接近于1。 图4 直径100mm铜管，电阻随壁厚的变化
3.3 电晕电压计算
由于中压开关柜电压较高，需要充分考虑电气间隙以承受耐受电压，如果空气间隙有限，则需要通过均匀电场设计、在高电场强度区域采用均压环、应力锥等措施来提高开关柜耐压电压的水平、消除电晕。电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能，不同导体半径下产生电晕所需的电压，可根据公式2计算： Ucr—对中性点电压（r.m.s），单位（kV） r—导体半径，单位（mm） d—导体间距离，单位（mm） m—导体表面情况系数，对于光滑导体表面是1，粗糙表面0.98~0.93，多股导体0.8； —空气密度系数，1bar大气压、25 O C环境下是1，其其它情况按以下公式计算 b—气压，单位（bar）， t—温度， O C 对于相间距150mm的铜排，采用10mm厚全圆角矩形排，按上面公式计算得出，电晕电压是33kV，而采用40mm直径的圆管铜排，电晕电压是78kV，提高很多。
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