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【电气学院】高压柜中铜排如何选择?铜排的载流量和折弯怎么计算?图文详解!

教程 站点默认 6个月前 (05-29) 110次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

铜排又称铜母排或铜汇流排,是由铜材质制作的,截面为矩形或倒角(圆角)矩形的长导体(现在一般都用圆角铜排,以免产生尖端放电),在电路中起输送电流和连接电气设备的作用。
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铜排在电气设备,特别是成套配电装置中得到了广泛的应用;一般在配电柜中的 U、V、W 相母排和 PE 母排均采用铜排;铜排在使用中一般标有相色字母标志或涂有相色漆,U 相铜排涂有“黄”色,V 相铜排涂有“绿”色,W 相铜排涂有“红”色,PE 母线铜排涂有“黄绿相间”双色答。今天我们来学习一下铜排的相关计算

一、铜排的载流量计算

首先大家要明白铜排在柜内的安装方式分两种形式,平放和竖放,竖放的载流量略大于平放,所以配电柜主母排大都是竖放形式。还有铜排,铜线的载流量也会随环境温度变化而变化,在这里我们最多的是采用环境温度为 35 摄氏。不同环境温度下,查表得出的载流量需乘以不同环境温度下的校正系数,就得出不同环境温度下的载流量,温度越高,载流量越低。

根据经验,总结如下:

单条铜母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数;
双母排载流量=宽度(mm) * 厚度系数 * 1.5(经验系数);
铜排和铝排也可以按平方数来,通常铜按 5-8A/平方,铝按 3-5A/平方。
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常用铜排的载流量计算方法:
40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数(厚度+8);
排宽(mm);厚度系数为:母排 12 厚时为 20;10 厚时为 18;依次为:[12-20,10-18,8-16,6-14,5-13,4-12]。
双层铜排[40℃]=(1.56-1.58)*单层铜排[40℃](根据截面大小定);
3 层铜排[40℃]=2*单层铜排;

4 层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代)。

例如,求 TMY100*10 载流量为:
单层:100*188=1800(A)[查手册为 1860A];
双层:2(TMY100*10)的载流量为:1860*1.58=2940(A);[查手册为 2942A];
三层:3(TMY100*10)的载流量为:1860*2=3720(A)[查手册为 3780A]
以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。

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二、铜排折弯的计算方法
(1)平弯(直角弯)外算法
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上图其料长: 
总长= a+(料厚)+b+(料厚)+c+d -系数*直角弯的个数                                 
注:加料长时全按外加 
系数基本如下:
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(2)平弯(直角弯)内算法
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(3)举例
料厚为 3mm 时   总长= L+0.3+H+0.3                                    
料厚为 10mm 时   总长= L+1.5+H+1.5    
注:每个角加两次 

三、高压柜中的铜排选择

高压柜的铜排截面选择需要符合两个要求:
(1)满足额定电流
(2)满足短时耐受电流
第一条可通过负载容量计算得知,那么第二条就需要记下 GB3906[附录 D]中公式:S=I/a√(t/△θ) 式中:I–额定短时耐受电流;a—材质系数,铜为 13,铝为 8.5;t–额定短路持续时间;△θ—温升(K),对于裸导体一般取 180K,对于 4S 持续时间取 215K。
则:
25KA/4S 系统铜母线最小截面积S=(25/13)*√4/215=260 mm2;
31.5KA/4S 系统铜母线最小截面积S=(31.5/13)*√4/215=330 mm2;
40KA/4S 系统铜母线最小截面积 S=(40/13)*√4/215=420 mm2;
63KA/4S 系统铜母线最小截面积 S=(63/13)*√4/215=660 mm2;
80KA/4S 系统铜母线最小截面积 S=(80/13)*√4/215=840 mm2;
以上两个条件核算出来的铜排截面需以最大值选取。

例如,某个回路中设计院给出的电流参数为:额定电流 630A、短时耐受电流为 31.5KA,那么核算额定电流 630A 应采用 TMY-40*6、核算短时耐受电流为 31.5KA 应采用 TMY-60*6(通过上表查的 31.5KA/4S 铜母线最小截面积为 330 mm2 ),TMY-60*6 截面为 360 mm2 大于上述表中最小截面积 330 mm2。

按照两个条件中的最大值选择得出:额定电流 630A、短时耐受电流为 31.5KA 的母线应选择 TMY-60*6。

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