我們偶爾會收到關于如何為開關設備中的各種連續額定電流選擇母排尺寸的問題。答案是我們以溫升為基本標準。所有關于開關設備和電機控制的 ANSI、IEEE 和 NEMA 標準都對設備各部分的最高工作溫度提出了要求。
對于母線，一般要求溫升不超過 65/75度，盡管這可能因設備類別而異。這些要求旨在防止支撐和封閉母排的絕緣件過熱，因為過高的溫度會縮短絕緣件的壽命。
許多因素會影響母線的溫升。其中一些主要是：
這些因素和其他因素的復雜相互作用使得計算溫升幾乎不可能，并導致所有適用標準都要求進行連續電流測試以確定母線設計的溫升。
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規范有時會要求根據電流密度確定母線大小，銅母線最喜歡的要求是每平方英寸 1000 A即每平方毫米1.55A。這可能是為神話中的“自由空氣中的單導體”選擇母線尺寸的好方法，但它不是在實際設備中設計總線工作的令人滿意的方法。
考慮以下圖表，基于我們金屬封閉開關設備中使用的母線尺寸：
IEEE標準開關柜額定電流標準有三個規格，即1200/2000/3000A。
1200A 采用一根6*100銅排，電流密度2A/平方毫米，國內一般1250A采用一根10*80銅排，電流密度1.56A/平方毫米。采用薄銅排，更有利于減少集膚效應影響，材料利用率高，散熱面積大，6*100mm用于1200A非常合理，同時IEEE標準要求開關柜柜寬914mm，相間距254mm，開關柜內部空間大，內部銅排必須采用環氧樹脂硫化處理，也有利于散熱，降低溫升。
對于2000A，采用一根12.5*150mm銅排，電流密度1.06A/平方毫米，可以看出電流越大，對于銅排受到集膚效應鄰近影響越大，國內一般2000A采用2根10*80mm，電流密度1.25A/平方毫米，采用兩根銅排，可以有效降低集膚效應影響，散熱面積大，更經濟。
對于3000A，采用兩根12.5*150mm銅排，電流密度0.8A/平方毫米，銅排受到集膚效應鄰近影響非常大，同時渦流等影響，以及溫度越高，交流電阻越大，進而進一步增加發熱。
國內一般3150A采用3根10*100mm，電流密度1.05A/平方毫米，采用3根銅排，降低集膚鄰近及渦流效應的影響，散熱面積大，但實際上，中置式開關柜自然風冷情況下通過3150 A的溫升也是十分困難，對于銅排在良好通風情況下，3根10*100甚至2根10*120mm的銅排也是可以通過試驗的，而最為困難的是觸頭部分的溫升，在狹小觸頭盒內部，熱量累積無法通過對流、輻射散出去，最好的辦法是通過上、下分支母線向外部傳導，把熱量由觸頭盒內部溫度高處傳導到母線室溫度低處，兩側的溫度差決定了傳導的效率，因此采用大規格的銅排就是起到這一作用，減少銅排自身電阻、減少發熱，將觸頭盒內部熱量盡量高效帶出是關鍵。
不同于3150A自然通風銅排作用是熱傳導，4000A強迫風冷則不需要多銅排，風冷需要構成風道通過風機將熱量從觸頭盒內部對流出去，這是適量銅排不要把觸頭盒孔銅排孔堵住是關鍵，采用2根10*120的銅排是非常好的選擇。
來源：會說電氣
