聊聊开关柜温升计算
2026年03月01日 09:16:18
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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配电箱或其它箱式结构的内部发热，有很多简单的计算方法，如IEC60890标准就是根据箱体内部设备发热，柜壳表面散热、通风孔气流以及辐射等情况计算出箱体内部不同高度的气体温度，以判断开关设备温升是否超标。
威图等机柜公司也有计算软件，输入相关参数就可以得出内部温升情况。
根据EN50298和IEC60890，对于常见的电气应用，通常可以接受50K的温升。如果上升超过50K，则应安装报警器外壳或通风装置。
开关柜体积越大或越高，温升越大。外壳内的温度(以°C为单位)是环境温度(以℃为单位)和温升(以K为单位)的总和。根据标准，温度为80°C。根据外壳尺寸的不同，安装在外壳内部的电气部件的功率损耗引起的温度也会有所不同。
如何使用矩阵首先根据外壳的位置和尺寸选择合适的矩阵。
其次，计算安装的所有电气部件和母线的有效功率损耗，单位为瓦特(左列)。将总有效功率损耗增加10-20%，以补偿较小的布线和连接器。
第三，在矩阵中读取由于热功率耗散而预期的温度上升。
下表概述了几种外壳类型的散热值。取决于它们的安装方式。外壳顶部和中间位置的温升总是给定的。
如单独放置，防护等级IP55，不同外壳尺寸，箱体高度中部、顶部的温升(K)，如柜内发热量500W，对于500×650×2000mm柜体，高度中间温升为25K，顶部空气温度为37K，对于700×900×2000mm柜体，温升则为19K和27K。
开关柜的温升，一般来说，对于开关柜的温升，通常通过计算发热量，通过CFD等软件模拟气流运动，热量分布情况，从而得出母线的模拟温升，不同节点有不同发热量，周边气流情况也不同，因此情况比较复杂。
开关柜核心元件的发热量较大，如断路器隔室，断路器内部灭弧室动静触头、支撑座与灭弧室，支撑座与触臂，下部软连接到端头，端头到触臂，整个回路动静连接、固定连接很多，采用固封极柱，热量更是高度集中，难以释放。
不论是低压柜还是中压柜，开关柜温升试验最难以通过的点就是触头部分或其连接，如低压柜与断路器/塑壳开关等的连接排，插头等部位，温升难以满足标准要求。
实际应用中，开关柜出现故障的点也多数是这些连接点烧毁。因此在总体上参照IEC60890标准估算开关柜柜体可以释放的总功率，细节还需要根据节点发热及周边散热情况，就地降低高温点温升，实现平衡。
根据节点发热，连接点截面积、数量计算电阻及发热功率，同时根据散热周长、布置情况对节点散热计算，根据发热散热平衡，实时计算温升。
作者：沧海笑
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