低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中低壓電器元件之間連接導(dǎo)體尺寸的分析與計(jì)算

1、標(biāo)題：低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中低壓電器元件之間連接導(dǎo)體尺寸的分析與計(jì)算詳細(xì)內(nèi)容：劉炳彰 上海電器科學(xué)研究所（200063）林李杰 樂(lè)清市飛躍開(kāi)關(guān)廠（325604） 摘 要 低壓電器元件溫升試驗(yàn)用的連接導(dǎo)體在試驗(yàn)過(guò)程中是起著散熱作用的，而在成套設(shè)備中電器元件之間的連接導(dǎo)體的長(zhǎng)度要比元件溫升試驗(yàn)用的短，故成套設(shè)備中電器元件接線端的溫升會(huì)比元件溫升試驗(yàn)時(shí)的高。本文通過(guò)熱交換分析與計(jì)算，提出低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中連接導(dǎo)體截面和長(zhǎng)度的選用方法，以確保電器元件在成套設(shè)備中的運(yùn)行溫升不會(huì)超過(guò)極限值。文中還計(jì)算出與電器元件連接負(fù)載電纜的安全長(zhǎng)度。 1 引言低壓電器元件溫升試驗(yàn)時(shí)采用銅連接導(dǎo)體（絕緣電纜或母排），連接導(dǎo)體

2、本體的溫升要比電器元件出線端的極限溫升低，故對(duì)電器元件而言，連接導(dǎo)體是起著散熱的作用。低壓電器元件裝入低壓電器成套設(shè)備中，電器元件之間的連接導(dǎo)體要比電器元件溫升試驗(yàn)時(shí)的短，在此情況下，若成套設(shè)備中的電器元件在額定電流下長(zhǎng)期工作，即使成套設(shè)備中采用與電器元件溫升試驗(yàn)用的截面尺寸完全相同的連接導(dǎo)體，電器元件也會(huì)因連接導(dǎo)體太短而致使其出線端超過(guò)溫升極限值，還會(huì)影響到具有熱保護(hù)電器元件的保護(hù)特性。本文通過(guò)電器元件和連接導(dǎo)體之間的熱交換分析和計(jì)算，介紹成套設(shè)備中連接導(dǎo)體的選擇方法，以確保電器件在成套設(shè)備中安全和可靠地運(yùn)行。2電器元件和成套設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)中溫升及其試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定GB/T14048.1-2000低

3、壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則中規(guī)定的低壓電器元件接線端子的溫升極限值見(jiàn)表1。 GB7251.1-1997低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第一部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備中規(guī)定的成套設(shè)備部件的溫升見(jiàn)表2 GB/T14048.1-2000和GB7251.1-1997兩份標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的溫升試驗(yàn)用銅連接導(dǎo)體尺寸完全相同（見(jiàn)表3和表4）。GB7251.1-1997還給出試驗(yàn)電流>400 A連接導(dǎo)體的溫升估計(jì)值（參見(jiàn)表4注（1）。3電器元件連接導(dǎo)體的溫升分布及其熱交換3.1電器元件溫升試驗(yàn)連接導(dǎo)體的溫升分布及其熱交換電器元件溫升試驗(yàn)時(shí)，連接導(dǎo)體的長(zhǎng)度是足夠長(zhǎng)的（參見(jiàn)表3和表4），可以為和無(wú)限長(zhǎng)相等效（

4、見(jiàn)圖1）。注：（1）括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為GB7251.1-1997 試驗(yàn)連接導(dǎo)體的溫升估計(jì)值；（2）銅母排應(yīng)涂成無(wú)光的黑色；（3）如果連接線的電源端溫升低于連接中點(diǎn)的溫升，5K，則連接線可減少到2m在距離電器元件接線端為x處取一微元長(zhǎng)度dx，在x處的溫升為，x+dx處為+d(見(jiàn)圖1)，電流I在dx導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱功率為 4電器元件之間連接導(dǎo)體尺寸的計(jì)算兩電器元件之間連接導(dǎo)體的截面積和長(zhǎng)度直接決定其出線端的溫升值，也即決定電器元件是否能用足其額定容量。應(yīng)當(dāng)指出，電器元件的保護(hù)特性是在采用與溫升試驗(yàn)導(dǎo)體尺寸完全相同的條件下試驗(yàn)得出的。如果電器元件由連接導(dǎo)體傳出熱功率明顯減少，將對(duì)電器元件（如斷路器、熔斷器

5、、熱過(guò)載繼電器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等）的保護(hù)性產(chǎn)生不可忽視的影響，故應(yīng)當(dāng)盡量使成套設(shè)備中電器元件連接導(dǎo)體的熱交換與電器元件溫升試驗(yàn)、保護(hù)特性試驗(yàn)時(shí)的情況相一致。4.1成套設(shè)備中連接導(dǎo)體截面積相同時(shí)的長(zhǎng)度計(jì)算成套設(shè)備中兩串聯(lián)電器元件的連接母排的截面積若與電器元件發(fā)熱試驗(yàn)時(shí)的相同，母排表面也一樣涂黑色無(wú)光漆，則式（4）和式（6）中的t0、t g、A、a、s也都相等。在此情況下，若要求兩種情況下傳出熱功率相等（即q1=q2）,顯然，只有成套設(shè)備中連接母排的長(zhǎng)度等于無(wú)限長(zhǎng)才能滿足。故近似地取q2=0.98q1，由式（4）和式（6）可求得： 即成套設(shè)備中連接兩電器元件的母排長(zhǎng)度滿足式（10）時(shí)，就可近似地認(rèn)為

6、兩電器元件的接線端的溫升為T(mén)0，由連接母排傳出的熱功率和相同條件的電器元件溫升試驗(yàn)時(shí)從（無(wú)限長(zhǎng)）連接母排傳出的熱功率大致相等效。母排的a的數(shù)值是一般技術(shù)資料中給出一個(gè)較寬的范圍，實(shí)際計(jì)算中難以選用。況且母排溫度、截面積大小和放置方式等條件不同時(shí)，a值也不同，通過(guò)銅母排的模擬試驗(yàn)和參考IEC提供的有關(guān)數(shù)據(jù)，得出常用矩型銅母排本體溫在15-250C，豎放、涂漆時(shí)的a與母排截面積關(guān)系如圖4所示 由式（10）計(jì)算出表4中各種規(guī)格銅母排的長(zhǎng)度L2 列于表5。銅的熱傳導(dǎo)體系數(shù)cu=3.86W/(cm2·0C1)。4.2成套設(shè)備中連接導(dǎo)體截面積放大后的長(zhǎng)度計(jì)算成套設(shè)備中的實(shí)際情況是：兩電器元件之間

7、的連接導(dǎo)體長(zhǎng)度要比表5的L2短些，故需要放大連接導(dǎo)體的截面積，才能滿足溫升和熱交換基本上與電器元件溫升試驗(yàn)時(shí)相同的要求。設(shè)電器元件溫升試驗(yàn)用的銅母排截面積為A1，成套設(shè)備中兩電器元件的連接銅母排截面積為A2，令01=02,q1=q2由式（4）和式（6）得： （11）給出了能滿足電器元件溫升試驗(yàn)的溫升和熱交換均相同要求的兩電器元件之間連接母排長(zhǎng)度與截面積的關(guān)系式。以額定電流為630A為例，電器元件溫升試驗(yàn)的銅母排截面尺寸為2×4cm×0.5cm,即A1=4cm2。取0=650C，成套設(shè)備中連接母排的寬度通常受到電器元件相同距離等的限制，當(dāng)母排截面積需要放大時(shí)，寬度方向加大有困

8、難，故較多情況下是采用加大母排厚度的方法。當(dāng)2根并聯(lián)母排寬度不變（為4cm）而厚度分別放大至0.6、0.7和0.8cm時(shí)；或厚度不變（0.5cm）,寬度分別放大至4.5和5cm時(shí)，按式（11）計(jì)算L2的結(jié)果列于表6中。L2和A的關(guān)系曲線見(jiàn)圖5 可以看出，加大母排寬度的效果要比加大厚度的效果顯著得多。因?yàn)樵谙嗤慕孛娣e下，加大寬度能更有效地增大散熱面積，即降低了母排本體的溫升，又加大了散熱效果，故對(duì)于相同額定電流值，在相同截面積下，加大寬度的銅排長(zhǎng)度比加大厚度的短些。可以對(duì)不同額定的電流的銅母排分別按加大寬度或厚度計(jì)算和繪出如圖5L2=(A)曲線簇，供成套設(shè)備確定連接母排的長(zhǎng)度時(shí)方便地選用。應(yīng)當(dāng)

9、指出，銅母排表面涂漆的散熱效果要比不涂漆的好得多，通常綜合散熱系數(shù)可增大30%左右，故成套設(shè)備中的銅連接母排必須涂漆。此外，電器元件溫升試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)溫升穩(wěn)定后，由連接母排傳出的熱功率是相當(dāng)可觀的。帶熱過(guò)載保護(hù)裝置的斷路器和電動(dòng)機(jī)器的實(shí)測(cè)和計(jì)算結(jié)果表明，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，溫升和熱過(guò)載保護(hù)特性試驗(yàn)均采用相同的連接導(dǎo)體，而試驗(yàn)時(shí)，由連接導(dǎo)體傳出熱功率要超過(guò)斷路器或起動(dòng)器本體發(fā)熱總功率的30%，有時(shí)甚至于接近50%。以上分析和計(jì)算是基于成套設(shè)備中和電器元件溫升試驗(yàn)中所用連接銅母排，無(wú)論是并聯(lián)數(shù)、載面積、連接方式和表面涂漆均相同的條件下得出的。有些成套設(shè)備廠所用的連接銅母排尺寸有所不同時(shí)，可按本文的有關(guān)公式計(jì)

10、算，務(wù)必要確保電器元件出線端的溫升及由銅母排的傳出的熱功率與電器元件溫升試驗(yàn)的相近。如果電器元件可提供接線端的溫升比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定極限值低的試驗(yàn)報(bào)告，則成套設(shè)備中的連接導(dǎo)體也可按公式計(jì)算取得更短些。5電器元件連接負(fù)載電纜的安全長(zhǎng)度計(jì)算在成套設(shè)備中，電器元件和負(fù)載之間的連接導(dǎo)體較長(zhǎng)，在小電流時(shí)，通常采用絕緣電纜經(jīng)過(guò)電纜套管或電纜溝。在電纜或套管入口處，各相電纜要并攏在一起（見(jiàn)圖6）。如并攏處的溫升超過(guò)絕緣電纜的溫升允許值，就會(huì)損壞絕緣而產(chǎn)生事故。在成套設(shè)備中，電器元件和負(fù)載之間的連接導(dǎo)體較長(zhǎng)，在小電流時(shí)，通常采用絕緣電纜經(jīng)過(guò)電纜套管或電纜溝。在電纜或套管入口處，各相電纜要并攏在一起（見(jiàn)圖6）。如并攏處

11、的溫升超過(guò)絕緣電纜的溫升允許值，就會(huì)損壞絕緣而產(chǎn)生事故。 結(jié) 論（1）低壓電器元件溫升試驗(yàn)和過(guò)載保護(hù)特性試驗(yàn)采用的連接導(dǎo)體的熱作用相同，對(duì)電器元件而言都起到較大的散熱作用。在成套電器元件中選擇兩串聯(lián)電器元件之間連接導(dǎo)體的截面積和長(zhǎng)度，必須滿足電器元件出線端溫升和由導(dǎo)體傳出的熱功率與電器元件溫升試驗(yàn)時(shí)的相當(dāng),電器元件才能用足其額定容量和可靠地起到過(guò)截保護(hù)作用。（2）文中推導(dǎo)的連接導(dǎo)體截面積和長(zhǎng)度計(jì)算公式，可用作常用各種規(guī)格銅母排和計(jì)算繪成選用曲線簇，供成套電器選擇連接母排時(shí)方便地查用。（3）電器元件接至負(fù)載的絕緣電纜，當(dāng)截面積與溫升試驗(yàn)相同時(shí)，由電器元件接線端到各相并攏處的安全長(zhǎng)度，100A&l

12、t;I e200 A為0.35m, I e<100 A為0.24m。參 考 文 獻(xiàn)1 陳德桂，電器基礎(chǔ)理論M.西安：西安交通大學(xué)出版社，19962 GB/T14048. 1-2000低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的控制設(shè)備，總則，S.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.43 GB7251.1-1997低壓成套設(shè)備開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第一部分：型式試驗(yàn)和部分型試驗(yàn)成套設(shè)備S.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998.8下面是贈(zèng)送的團(tuán)隊(duì)管理名言學(xué)習(xí)，不需要的朋友可以編輯刪除！謝謝！1、溝通是管理的濃縮。2、管理被人們稱之為是一門(mén)綜合藝術(shù)-“綜合”是因?yàn)楣芾砩婕盎驹?、自我認(rèn)知、智慧和領(lǐng)導(dǎo)力；“藝術(shù)”是因?yàn)楣芾硎菍?shí)踐和應(yīng)用。

13、3、管理得好的工廠，總是單調(diào)乏味，沒(méi)有任何激動(dòng)人心的事件發(fā)生。4、管理工作中最重要的是：人正確的事，而不是正確的做事。5、管理就是溝通、溝通再溝通。6、管理就是界定企業(yè)的使命，并激勵(lì)和組織人力資源去實(shí)現(xiàn)這個(gè)使命。界定使命是企業(yè)家的任務(wù)，而激勵(lì)與組織人力資源是領(lǐng)導(dǎo)力的范疇，二者的結(jié)合就是管理。7、管理是一種實(shí)踐，其本質(zhì)不在于“知”而在于“行”；其驗(yàn)證不在于邏輯，而在于成果；其唯一權(quán)威就是成就。8、管理者的最基本能力：有效溝通。9、合作是一切團(tuán)隊(duì)繁榮的根本。10、將合適的人請(qǐng)上車(chē)，不合適的人請(qǐng)下車(chē)。11、領(lǐng)導(dǎo)不是某個(gè)人坐在馬上指揮他的部隊(duì)，而是通過(guò)別人的成功來(lái)獲得自己的成功。12、企業(yè)的成功靠團(tuán)隊(duì)

14、，而不是靠個(gè)人。13、企業(yè)管理過(guò)去是溝通，現(xiàn)在是溝通，未來(lái)還是溝通。14、賞善而不罰惡，則亂。罰惡而不賞善，亦亂。15、賞識(shí)導(dǎo)致成功，抱怨導(dǎo)致失敗。16、世界上沒(méi)有兩個(gè)人是完全相同的，但是我們期待每個(gè)人工作時(shí)，都擁有許多相同的特質(zhì)。17、首先是管好自己，對(duì)自己言行的管理，對(duì)自己形象的管理，然后再去影響別人，用言行帶動(dòng)別人。18、首先要說(shuō)的是，CEO要承擔(dān)責(zé)任，而不是“權(quán)力”。你不能用工作所具有的權(quán)力來(lái)界定工作，而只能用你對(duì)這項(xiàng)工作所產(chǎn)生的結(jié)果來(lái)界定。CEO要對(duì)組織的使命和行動(dòng)以及價(jià)值觀和結(jié)果負(fù)責(zé)。19、團(tuán)隊(duì)精神是從生活和教育中不斷地培養(yǎng)規(guī)范出來(lái)的。研究發(fā)現(xiàn)，從小沒(méi)有培養(yǎng)好團(tuán)隊(duì)精神，長(zhǎng)大以后即使

15、天天培訓(xùn)，效果并不是很理想。因?yàn)槿说乃枷胧菑男≡炀偷?，小時(shí)候如果沒(méi)有注意到，長(zhǎng)大以后再重新培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神其實(shí)是很困難的。20、團(tuán)隊(duì)精神要從經(jīng)理人自身做起，經(jīng)理人更要帶頭遵守企業(yè)規(guī)定，讓技術(shù)及素質(zhì)較高的指導(dǎo)較差的，以團(tuán)隊(duì)的榮譽(yù)就是個(gè)人的驕傲啟能啟智，互利共生，互惠成長(zhǎng)，不斷地逐漸培養(yǎng)員工的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和集體觀念。21、一家企業(yè)如果真的像一個(gè)團(tuán)隊(duì)，從領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)始就要嚴(yán)格地遵守這家企業(yè)的規(guī)章。整家企業(yè)如果是個(gè)團(tuán)隊(duì)，整個(gè)國(guó)家如果是個(gè)團(tuán)隊(duì)，那么自己的領(lǐng)導(dǎo)要身先士卒帶頭做好，自己先樹(shù)立起這種規(guī)章的威嚴(yán)，再要求下面的人去遵守這種規(guī)章，這個(gè)才叫做團(tuán)隊(duì)。22、已所不欲，勿施于人。23、卓有成效的管理者善于用人之長(zhǎng)。24、

16、做企業(yè)沒(méi)有奇跡而言的，凡是創(chuàng)造奇跡的，一定會(huì)被超過(guò)。企業(yè)不能跳躍，就一定是（循著）一個(gè)規(guī)律，一步一個(gè)腳印地走。25、大成功靠團(tuán)隊(duì)，小成功靠個(gè)人。26、不善于傾聽(tīng)不同的聲音，是管理者最大的疏忽。關(guān)于教師節(jié)的名人名言|教師節(jié)名人名言1、一個(gè)人在學(xué)校里表面上的成績(jī)，以及較高的名次，都是靠不住的，唯一的要點(diǎn)是你對(duì)于你所學(xué)的是否心里真正覺(jué)得很喜歡，是否真有濃厚的興趣-鄒韜奮2、教師是蠟燭，燃燒了自己，照亮了別人。-佚名3、使學(xué)生對(duì)教師尊敬的惟一源泉在于教師的德和才。-愛(ài)因斯坦4、三人行必有我?guī)熝?；擇其善者而從之，其不善者而改之?孔子5、在我們的教育中，往往只是為著實(shí)用和實(shí)際的目的，過(guò)分強(qiáng)調(diào)單純智育的態(tài)

17、度，已經(jīng)直接導(dǎo)致對(duì)倫理教育的損害。-愛(ài)因斯坦6、舉世不師，故道益離。-柳宗元7、古之學(xué)者必嚴(yán)其師，師嚴(yán)然后道尊。-歐陽(yáng)修8、教師要以父母般的感情對(duì)待學(xué)生。-昆體良9、機(jī)會(huì)對(duì)于不能利用它的人又有什么用呢？正如風(fēng)只對(duì)于能利用它的人才是動(dòng)力。-西蒙10、一日為師，終身為父。-關(guān)漢卿11、要尊重兒童，不要急于對(duì)他作出或好或壞的評(píng)判。-盧梭12、捧著一顆心來(lái)，不帶半根草去。-陶行知13、君子藏器于身，待時(shí)而動(dòng)。-佚名14、教師不僅是知識(shí)的傳播者，而且是模范。-布魯納15、教師是人類靈魂的工程師。-斯大林16、學(xué)者必求師，從師不可不謹(jǐn)也。-程頤17、假定美德既知識(shí)，那么無(wú)可懷疑美德是由教育而來(lái)的。-蘇格拉

18、底18、好花盛開(kāi)，就該盡先摘，慎莫待美景難再，否則一瞬間，它就要凋零萎謝，落在塵埃。-莎士比亞19、養(yǎng)體開(kāi)智以外，又以德育為重。-康有為20、無(wú)貴無(wú)賤，無(wú)長(zhǎng)無(wú)少，道之所存，師之所存也。-韓愈21、誰(shuí)若是有一剎那的膽怯，也許就放走了幸運(yùn)在這一剎那間對(duì)他伸出來(lái)的香餌。-大仲馬22、學(xué)貴得師，亦貴得友。-唐甄23、故欲改革國(guó)家，必先改革個(gè)人；如何改革個(gè)人？唯一方法，厥為教育。-張伯苓24、為學(xué)莫重于尊師。-譚嗣同25、愚蠢的行動(dòng)，能使人陷于貧困；投合時(shí)機(jī)的行動(dòng)，卻能令人致富。-克拉克26、凡是教師缺乏愛(ài)的地方，無(wú)論品格還是智慧都不能充分地或自由地發(fā)展。-羅素27、不愿向小孩學(xué)習(xí)的人，不配做小孩的先生。-陶行知28、少年進(jìn)步則國(guó)進(jìn)步。-梁?jiǎn)⒊?9、弱者坐失良機(jī)，強(qiáng)者制造時(shí)機(jī)，沒(méi)有時(shí)機(jī)，這是弱者最好的供詞。-佚名有關(guān)刻苦學(xué)習(xí)的格言1、訥訥寡言者未必愚，喋喋利口者未必智。2、勤奮不是嘴上說(shuō)說(shuō)而已，而是要實(shí)際行動(dòng)。3、靈感不過(guò)