我们偶尔会收到关于如何为开关设备中的各种连续额定电流选择母排尺寸的问题。答案是我们以温升为基本标准。所有关于开关设备和电机控制的 ANSI、IEEE 和 NEMA 标准都对设备各部分的最高工作温度提出了要求。
对于母线，一般要求温升不超过 65/75度，尽管这可能因设备类别而异。这些要求旨在防止支撑和封闭母排的绝缘件过热，因为过高的温度会缩短绝缘件的寿命。
许多因素会影响母线的温升。其中一些主要是：
这些因素和其他因素的复杂相互作用使得计算温升几乎不可能，并导致所有适用标准都要求进行连续电流测试以确定母线设计的温升。
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规范有时会要求根据电流密度确定母线大小，铜母线最喜欢的要求是每平方英寸 1000 A即每平方毫米1.55A。这可能是为神话中的“自由空气中的单导体”选择母线尺寸的好方法，但它不是在实际设备中设计总线工作的令人满意的方法。
考虑以下图表，基于我们金属封闭开关设备中使用的母线尺寸：
IEEE标准开关柜额定电流标准有三个规格，即1200/2000/3000A。
1200A 采用一根6*100铜排，电流密度2A/平方毫米，国内一般1250A采用一根10*80铜排，电流密度1.56A/平方毫米。采用薄铜排，更有利于减少集肤效应影响，材料利用率高，散热面积大，6*100mm用于1200A非常合理，同时IEEE标准要求开关柜柜宽914mm，相间距254mm，开关柜内部空间大，内部铜排必须采用环氧树脂硫化处理，也有利于散热，降低温升。
对于2000A，采用一根12.5*150mm铜排，电流密度1.06A/平方毫米，可以看出电流越大，对于铜排受到集肤效应邻近影响越大，国内一般2000A采用2根10*80mm，电流密度1.25A/平方毫米，采用两根铜排，可以有效降低集肤效应影响，散热面积大，更经济。
对于3000A，采用两根12.5*150mm铜排，电流密度0.8A/平方毫米，铜排受到集肤效应邻近影响非常大，同时涡流等影响，以及温度越高，交流电阻越大，进而进一步增加发热。
国内一般3150A采用3根10*100mm，电流密度1.05A/平方毫米，采用3根铜排，降低集肤邻近及涡流效应的影响，散热面积大，但实际上，中置式开关柜自然风冷情况下通过3150 A的温升也是十分困难，对于铜排在良好通风情况下，3根10*100甚至2根10*120mm的铜排也是可以通过试验的，而最为困难的是触头部分的温升，在狭小触头盒内部，热量累积无法通过对流、辐射散出去，最好的办法是通过上、下分支母线向外部传导，把热量由触头盒内部温度高处传导到母线室温度低处，两侧的温度差决定了传导的效率，因此采用大规格的铜排就是起到这一作用，减少铜排自身电阻、减少发热，将触头盒内部热量尽量高效带出是关键。
不同于3150A自然通风铜排作用是热传导，4000A强迫风冷则不需要多铜排，风冷需要构成风道通过风机将热量从触头盒内部对流出去，这是适量铜排不要把触头盒孔铜排孔堵住是关键，采用2根10*120的铜排是非常好的选择。
来源：会说电气
