Kupferstab-Design - Zusammenfassender Kapitel

Die Gestaltung von Kupferstäben in Schaltanlagen ist ein systematisches Projekt, und man kann nicht einfach sagen, dass die Auswahl von Kupferstäben basierend auf ihrer Stromtragfähigkeit immer angemessen ist, oder dass die Temperaturerhöhung den Grenzwert überschreitet, oder dass der Sicherheitsabstand groß ist. Dies liegt daran, dass sich die Kupferstäbe innerhalb der Schaltanlage befinden, wobei die Heizleistung und die Position der internen Komponenten, die Umgebung, die effektive Wärmeabstrahlungsfläche auf der Außenoberfläche des Schaltschranks, die Fläche und der Pfad der Lüftungsöffnungen usw. berücksichtigt werden.  

Die Temperaturerhöhung der Schaltanlage überschreitet im Allgemeinen an allen Temperaturmesspunkten wie der Sammelschiene und den Verbindungen nicht den Grenzwert, es sei denn, die Querschnittsfläche der Kupfersammelschiene ist weitgehend unzureichend. Im Allgemeinen tritt es an einem bestimmten Punkt oder an mehreren Punkten in einem lokalen Bereich auf, wie beispielsweise am Ort des Prunus - Kontakt in der Mittelanlage, der ein schwer zu kontrollierender Punkt mit hoher Temperaturerhöhung ist.  

Allgemein gesprochen wird die Temperaturerhöhung der Schaltanlage durch die Komponenten verursacht, während Kupferstäbe im Allgemeinen nicht betroffen sind. Wählen Sie einfach die Querschnittsfläche gemäß den Spezifikationen aus, und es wird keinen Unterschied geben. Berechnen Sie mit der Formel zur Berechnung der Luftstromtragfähigkeit einer einzelnen Sammelschiene.  

In der Formel ist A die Oberfläche der Sammelschienenwärmeabgabe (m2), R ist der Widerstand, und der Widerstand ist umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche der Sammelschiene. Es kann gesehen werden, dass eine größere Querschnittsfläche und eine größere Oberfläche die Temperaturerhöhung verringern. Wenn beide eine Querschnittsfläche von 1000mm2 haben, beträgt der Oberflächenumfang von 10 × 100mm 220mm, während der Oberflächenumfang von 5 × 200mm 410mm beträgt. Es wird ein Rundrohr mit einem Durchmesser von 80mm und einer Wandstärke von 4mm verwendet, und die inneren und äußeren Oberflächenumfänge von 477mm sind aufgrund des reduzierten Skineffektkoeffizienten höher, was zu einer höheren Stromtragfähigkeit führt.

Dasselbe Prinzip gilt für speziell geformte Stromschienen, die ebenfalls ihre Stärke erhöhen können, insbesondere Aluminium-Spezialstromschienen.

Bezüglich der Überlappungsfläche fester Verbindungen muss die Fläche im Allgemeinen nicht zu groß sein, und die Überlappungslänge beträgt das 5-fache der Dicke, um die Anforderungen vollständig zu erfüllen. Der Schlüssel liegt in dem Kontaktpressdruck und der Anzahl der Verbindungsschrauben. Daher werden im Allgemeinen M10/M12-Schrauben verwendet, wobei der Schraubenabstand für M10 etwa 25 mm und für M12 30 mm beträgt. Dies liegt daran, dass der Außendurchmesser der Unterlegscheibe für M10 20 mm und für M12 24 mm beträgt. Ein Spalt von 5 mm zwischen den Unterlegscheiben kann den Druckabdeckungsbereich der Unterlegscheibe erfüllen und die maximale Verbindungseffizienz erzielen.

Der Kern der Temperaturerhöhung besteht darin, das Problem einer übermäßigen lokalen Temperaturerhöhung zu lösen, wie beispielsweise die starke Erwärmung des Schalters selbst, sei es der Niederspannungsrahmen oder die Kontakte des Vakuumschalters, die die Teile mit starker Erwärmung sind, und schlechte Wärmeableitungsbedingungen führen zu einer übermäßigen Temperaturerhöhung.

Es ist für uns schwierig, den hohen Temperaturanstieg der Komponenten zu kontrollieren. Daher ist es sehr wichtig, hochwertige Leitungsschutzschalter auszuwählen. Wenn man auf Leitungsschutzschalter mit hoher Wärmeentwicklung und schlechter Qualität stößt, ist es immer noch sehr schwierig, selbst wenn Maßnahmen wie die Erhöhung der Kupferstäbe und die Belüftung ergriffen werden, um den Temperaturanstieg zu senken. Es gibt auch herausnehmbare Kontakte, und die Wärmeentwicklung wird durch den Kontakt Druck, die Bissbedingungen und die Kontaktfläche bestimmt. Daher ist es notwendig, die Wärmeentwicklung dieser Schlüsselpunkte zu kontrollieren.

Der Schlüssel zur Lösung des Problems des Temperaturanstiegs besteht darin, die Häufigkeit von Hotspots durch effektive Maßnahmen zu reduzieren. Beispielsweise kann man Querstromventilatoren verwenden, um gegen die Kontakte zu blasen, um den Temperaturanstieg zu senken, oder hochwärmeleitende Isolationskomponenten, Isolationswärmerohre, Phasenwechselkühler usw. einsetzen, um die Wärme an die Oberfläche des Schaltschranks zu bringen und zu kühlen. All dies wurde auf der Grundlage dieses Ziels entwickelt.

Die Lösung des Temperaturanstiegs ist ein systematisches Projekt, bei dem auch Isolations- und andere Probleme berücksichtigt werden müssen. Man kann nicht einfach auf eine Kupferstabauswahl-Tabelle vertrauen, um alle Temperaturanstiegsprobleme zu lösen. Allerdings erfordern sowohl die wissenschaftliche Reduzierung des Kupferstabverbrauchs zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung als auch die Realisierung von Hochstromanwendungen, um den Bedarf an erneuerbaren Energien zu erfüllen, angesichts des hohen Preises von Kupferstäben heute wissenschaftliche und technologische Unterstützung.