如何通过经验估算施耐德BlokSet开关柜内电气元件的发热功率?

通过经验估算施耐德 BlokSet 开关柜内电气元件的发热功率,主要可基于典型负载情况、元件通用经验数据及实际运行状况等方法来进行,以下是具体介绍:

基于典型负载和运行条件估算

  • 对于断路器:一般情况下,若已知断路器的额定电流,在正常负载运行时,可假设其发热功率与电流的平方成正比。对于空气断路器,可大致估算发热功率,其中为实际运行电流,为经验系数,通常在之间。例如,若实际运行电流为 50A,取,则发热功率。若是真空断路器,其发热相对较小,可取值在之间。

  • 对于接触器:根据其控制的负载类型和电流大小估算。对于控制电动机的接触器,若电动机功率为,接触器的发热功率可估算为,一般取。如电动机功率为 10kW,取,则接触器发热功率。对于控制电阻性负载的接触器,可适当取小,在之间。

  • 对于继电器:小型电磁继电器的发热功率一般较小,通常在几瓦到十几瓦之间。如常见的额定电流为 5A 的小型中间继电器,发热功率大约在 3 - 8W。固态继电器发热功率相对较大一些,可根据其负载电流和导通压降估算,一般,其中为导通压降,通常在 1 - 3V,为负载电流。若负载电流为 10A,导通压降为 2V,则发热功率。

依据通用的经验数据范围估算

  • 对于熔断器:熔断器的发热功率主要取决于熔体的电阻和通过的电流。一般来说,对于额定电流为的熔断器,其发热功率可在每安培的范围内估算。例如,额定电流为 10A 的熔断器,发热功率大约在。

  • 对于电流互感器:在额定负载下,电流互感器的发热功率一般在几瓦到几十瓦之间。如常见的 100/5A 的电流互感器,发热功率通常在 5 - 15W。若二次侧负载较大或运行电流超过额定电流较多,发热功率会相应增加,可按每超过额定电流 10%,发热功率增加 10% - 15% 估算。

  • 对于母线排:母线排的发热功率与通过的电流、母线排的材质、截面积以及长度有关。一般铜母线排每平方毫米允许电流密度取 2 - 3A,铝母线排每平方毫米允许电流密度取 1.5 - 2A。假设铜母线排截面积为 100 平方毫米,通过电流 200A,每米母线排的发热功率可估算为,其中为母线排电阻,根据铜的电阻率,(为长度,为截面积),取,,则,发热功率每米。

根据实际运行状况调整估算

  • 考虑环境温度影响:环境温度每升高 10℃,电气元件的发热功率可能会增加 5% - 10%。例如,在环境温度为 40℃时,相比 25℃的标准环境温度,元件发热功率可按增加 15% - 30% 估算。

  • 考虑负载波动情况:若负载存在频繁的波动,且波动幅度较大,电气元件的发热功率会比稳定负载时高。一般可按负载波动系数来估算,波动系数在 1.2 - 1.5 之间。如负载平均波动幅度为 30%,则发热功率可按平均负载时的 1.3 倍估算。

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