开关柜的额定电流之所以无法做大,是因为电流越大,发热过高,温升就越大,按照标准,开关设备不允许超出标准规定的温升上限。普通3150A的柜子,加大风机使用4个200W的轴流风机就可以满足5000A温升。关键看自然风冷或减少风机数量功率需要多大电流,如要求4000A自然风冷,5000A 采用400W风机,那就需要触头盒加大,梅花触头138mm直径静触头,铜排采用4根120×10的,后侧板全部不锈钢材质、铜排螺栓不锈钢材质等。
首先关于选择铜排,3150A一般选用2拼120×10mm铜排,通过加大风机,4只200W风机安装在母线室和手车室顶部,5000A可以通过温升试验,这么大的风机,一个坏了就需要很大的降容,一般就降到4000A,因此使用风险高,全靠风机吸风,因此一般不建议这样使用。作为买家、使用者就必须明确风机数量、功率以及降容数据,如5000A开关柜风机总功率不能大于500W等等,一只风机故障,降容不能大于500A等等,这样才能保证产品性能,稀里糊涂只说是风冷,而不定量要求,很可能在使用中造成麻烦,大幅降容等不能满足连续供电要求。
只说是强制风冷,5000A开关柜使用2拼120×10mm铜排,成本大幅减少。
通过计算,每相2拼120×10mm铜排5000A开关柜的发热量达7359W,而每相多使用一根即3拼120×10mm铜排,发热量就降低到4710W,减少2649W,减少36%。而如果使用四拼120×10mm铜排,发热量3531W,降低3828W,减少52%。铜排多对于温升肯定是有好处的,但也增加了制造装配难度,铜排过多会使通风口堵塞(强制风冷需要尽可能大的进出风口,自然风冷则是需要最低发热),最主要的是成本增加很多,而铜排增加对于抽出式断路器动静触头动连接处温升降低,起不到决定性的作用。综合考虑,5000A强制风冷开关柜采用3拼120×10mm铜排是最优化的选择。限制抽出式断路器开关柜的主要问题是梅花触头,一般中置柜触头盒,分支母线和静触头连接在触头盒内部,电阻发热在触头盒内部不易散出,加之动静触头之间动接触电阻大,温升叠加更大,不易散出。