Kupferstab-Spezifikationen und Temperaturerhöhungsstufe

Die Spezifikationen von Kupferstäben stehen in direktem Zusammenhang mit der Temperaturerhöhung. Wenn die Querschnittsfläche des Kupferstabes groß ist, ist der Widerstand klein und die Eigenwärmeentwicklung gering, was zu einer geringen Temperaturerhöhung führt.

Aber das heißt nicht, dass die Temperaturerhöhung nicht über den Standard hinausgeht, wenn ich Kupferstäbe mit einer großen Querschnittsfläche verwende. Die Wärmeentwicklung und Kühlung von Schaltanlagen ist ein komplexes Systemengineering, und die Temperaturerhöhung ist das Ergebnis des Gleichgewichts zwischen Wärmeentwicklung und Kühlung an verschiedenen Punkten, d. h. das Gleichgewicht zwischen der erzeugten und an einem bestimmten Punkt, den wir überwachen, eingeleiteten Wärme, der konvektiven Strahlung selbst und der nach außen abgeführten Wärme.

Die endgültige Temperaturerhöhung ist die Temperatur an einem bestimmten Punkt, nicht die Temperatur der gesamten Schaltanlage. An diesem Punkt kann die Temperaturerhöhung aufgrund einer großen Eigenwärmeentwicklung oder einer großen Menge an eingeleiteter Wärme bei geringer abgegebener Wärmemenge hoch sein.

Ein typischer Punkt ist die Kontaktposition eines Schalters. Der Kontakt hat einen hohen dynamischen Anschlusswiderstand und erzeugt eine enorme Wärmemenge. Allerdings befindet sich der Kontakt in einem kleinen Raum mit schlechten Wärmeableitungsbedingungen, so dass die Wärme eingeschlossen bleibt und die Temperaturerhöhung sehr hoch sein wird.

Für diesen Punkt ist es schwierig, die von den Kontakten erzeugte Wärme zu reduzieren. Selbst wenn der Widerstand eines Hochstromschalters um ein geringes Ohm sinkt, hat dies, wenn die äußere Wärmeableitung nicht gut ist, keine signifikante Wirkung.

Wirksame Maßnahmen umfassen die Verbesserung der Luftkonvektion. Die Montageplatte des Schalters muss Lüftungsöffnungen haben, die der Bodenlüftung des Schalters entsprechen, um sicherzustellen, dass Kaltluft von unten einströmt, die Wärme mitnimmt und dann ausströmt.

Die angemessene Vergrößerung der Spezifikationen der Kupferstäbe: Die theoretisch berechneten Spezifikationen der Kupferstäbe funktionieren nicht mehr. An diesem Punkt erzeugen die Kupferstäbe nicht nur selbst weniger Wärme, sondern dissipieren vor allem Wärme. Wärmeleitung ist eine sehr effektive Art der Wärmeabfuhr, und die Kupferstäbe können auch als funktionelle Einheiten von Kühlkörpern dienen, um die Konvektion und die äußere Strahlungseffekte zu erhöhen. Wenn der Kupferstab um ein Stück vergrößert oder die Spezifikation um 25 % erhöht wird, beispielsweise indem der Kupferstab von 6 × 100 mm auf 6 × 125 mm vergrößert wird, beachten Sie, dass dies nur für den Kontaktanschluss-Kupferstab gilt. Die horizontale Sammelschiene und der Ausgangskupferstab müssen nicht vergrößert werden.

Bei der Temperaturerhöhung, abgesehen davon, dass fast alle Punkte der gesamten Schaltanlage den Grenzwert überschreiten, geht es eigentlich mehr darum, die Stellen auszugleichen, an denen es nicht möglich ist, um das Problem der überschrittenen Temperaturerhöhung wirtschaftlich und effizient zu lösen.

Deshalb ist es ohne experimentelle Überprüfung nicht zuverlässig, sich allein auf die Spezifikationen der Kupferstäbe zu verlassen. Die Spezifikation der Kupferstäbe basiert nicht nur auf der Querschnittsfläche, sondern auch auf dem Oberflächenumfang, d. h. der Oberfläche. Eine größere Oberfläche führt zu einer größeren Wärmeabstrahlungsfläche und einer stärkeren äußeren Wärmestrahlung.

Es gibt auch die Form. Da der Wechselstrom-Effekt bewirkt, dass der Strom zur Oberfläche des Leiters tendiert, führt dies dazu, dass bei einem dicken Leiter der Strom in der Mittelachse gering verteilt ist, was zu einem hohen Widerstand führt, d. h. der Wechselstromwiderstand ist viel größer als der Gleichstromwiderstand. Daher hat der dünnwandige Kupferstab einen geringen Wechselstromwiderstand, was natürlich zu weniger Wärmeerzeugung führt und die Wärmeabstrahlungsfläche entsprechend vergrößert. Rohr-, C- und D-förmige Sammelschienen haben bei gleicher Querschnittsfläche einen geringen Wechselstromwiderstand, eine hohe Leitfähigkeit, eine hohe Stromtragfähigkeit sowie eine geringe Wärmeerzeugung und Temperaturerhöhung.

Die Temperaturerhöhung von horizontal oder vertikal angeordneten Kupferstäben unterscheidet sich ebenfalls. Die Temperaturerhöhung von vertikal angeordneten Sammelschienen ist um 20 % niedriger als die von horizontal angeordneten. Das Design des Lufteinlasses und -auslasses des Schaltschrankes wirkt sich ebenfalls direkt auf die Temperaturerhöhung des Schaltschrankes aus. Ein Lufteinlass- und -auslassbereich von 500mm², der die Luftkonvektion im Vergleich zu einem Bereich von 100mm² erhöht, kann die Temperaturerhöhung um mehr als 5K verringern.

Daher ist es unwissenschaftlich, einfach zu sagen, dass die Verwendung von Kupferstäben mit einer Querschnittsfläche, die den Standards entspricht, keine Probleme bei der Temperaturerhöhung verursacht. Es ist notwendig, die Unterschiede im inneren Layout, im Lüftungsdesign sowie in der Position und Form der Kupferstäbe des Schaltschrankes umfassend zu berücksichtigen. Basierend auf Temperaturerhöhungstestdaten sollte ein wissenschaftliches Modell erstellt werden, um Kupferstabdesigns für bestimmte Schranktypen zu entwickeln. Es ist erforderlich, die Querschnittsfläche des Kupferstabes angemessen zu vergrößern, während an einigen Stellen wie in der Nähe des Lufteinlasses die Größe des Kupferstabes verringert werden kann und geeignete Kupferstäbe mit spezieller Form ausgewählt werden sollten, um die maximale NutzungsEffizienz des Kupferstabes und eine gleichmäßige Verteilung der gesamten Temperaturerhöhung zu erreichen.