4000A開關(guān)柜需要強(qiáng)制風(fēng)冷才能滿足溫升要求，4000A開關(guān)柜內(nèi)部銅排、連接以及斷路器觸頭、互感器等發(fā)熱功率達(dá)3000W，開關(guān)柜通過自然通風(fēng)冷卻無法在規(guī)定的溫升范圍內(nèi)，通過傳導(dǎo)、對流、輻射實(shí)現(xiàn)熱平衡，需要采用強(qiáng)制風(fēng)冷來把過多的熱量帶出來，以通過增強(qiáng)對流來平衡熱量產(chǎn)生與散出，降低溫升。
4000A開關(guān)柜主要需要解決的問題是觸頭部位的溫升，發(fā)熱功率等于電流平方與電阻乘積，因此大電流下即使電阻降低很多也會產(chǎn)生巨大的發(fā)熱功率。觸頭盒內(nèi)部密閉空間，對流困難，僅能通過母排將熱量帶出，因此強(qiáng)制風(fēng)冷的主要目的是通過對流帶出觸頭盒內(nèi)部的熱量。對于主母線，如采用3-120*10銅排，則完全可以不采用風(fēng)冷，溫升也可以符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
有些4000A開關(guān)柜采用2-120*10銅排，依靠母線室頂部風(fēng)機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷，主母線溫升也很低，也沒有問題。那么問題來了，對于一排開關(guān)柜，進(jìn)線、主母線、母聯(lián)及隔離柜設(shè)計(jì)電流4000A，進(jìn)線、母聯(lián)、隔離柜標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，手車室、母線室頂部有冷卻風(fēng)機(jī)，而一般出線柜1250A，主母線4000A，那么出線柜母線室頂部是否需要加風(fēng)機(jī)來強(qiáng)制風(fēng)冷，使主母線溫升滿足要求?
理論上來說，采用2-120*10主母線的出線柜，母線室頂部也需要強(qiáng)制風(fēng)冷的風(fēng)機(jī)，來保證溫升不超過標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)?根120*10的銅排無法滿足通流4000A電流的溫升，而如果采用3根120*10則出線柜主母線不需要風(fēng)冷。
而對于這樣的排列，一個(gè)問題就是4000A開關(guān)柜母線室的風(fēng)機(jī)，會持續(xù)吸風(fēng)，把進(jìn)線柜下部通風(fēng)孔進(jìn)入開關(guān)柜的風(fēng)吸出，同時(shí)也把其它柜子通風(fēng)孔進(jìn)入的風(fēng)帶出。
理論上開關(guān)柜外殼防護(hù)等級IP4X，主母線室開關(guān)柜之間采用金屬隔板和穿墻套管阻隔，以防止主母線室內(nèi)部電弧故障時(shí)造成火燒連營、擴(kuò)大電弧故障的慘劇。實(shí)際上，縫隙不可避免，不論是安裝板間還是母線與套管之間都有縫隙。帶風(fēng)機(jī)的開關(guān)柜會吸收其它不帶風(fēng)機(jī)開關(guān)柜的熱量，特別是出線柜電流小，開關(guān)柜的設(shè)計(jì)裕度大，銅排用量多，銅排在開關(guān)柜中電流小，起到散熱片的作用，母排溫升很低，這樣冷空氣自然進(jìn)入向熱空氣流動(dòng)補(bǔ)充，通過風(fēng)機(jī)帶出柜體，出現(xiàn)的情況就是本來用作出線柜自身散熱的母線室頂部出風(fēng)孔變成了進(jìn)風(fēng)口，可能造成大量掉落在開關(guān)柜頂部的灰塵被吸入到母線室內(nèi)部，對母線、絕緣系統(tǒng)造成積灰，加之潮濕凝露可能造成污穢，引起絕緣故障。
2-120*10的銅排，理論上載流量，那實(shí)際上主母線電流是否達(dá)到4000A呢？那就要看系統(tǒng)布置了。
如兩段進(jìn)線柜在母聯(lián)、隔離柜兩側(cè)，也就是說這四臺柜拼在一起，其它電壓互感器、出線柜位于進(jìn)線柜兩側(cè)，依次排列。電流依次減少，也就是說最邊上的出線柜主母線電流只是出線柜的電流，只有幾百安，依次疊加，電流不會達(dá)到4000A。有時(shí)只有兩千多。因此從應(yīng)用角度來說，沒有問題，出線柜母線室無需風(fēng)機(jī)。因此開關(guān)柜系統(tǒng)的布置對于開關(guān)柜的節(jié)能減排、對于安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。
當(dāng)然，由于兩側(cè)出線柜的電流很小，而主母線始終采用一致的2根120*10，這樣主母線溫升極低，主母線更多的是作為散熱器，將進(jìn)線柜、母聯(lián)隔離柜等銅排的高溫向兩側(cè)低溫傳導(dǎo)，通過出線柜頂部散熱。
開關(guān)柜的布置對于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行是復(fù)雜的，傳導(dǎo)、電流、環(huán)境等多方位影響，到底是風(fēng)機(jī)帶走多少熱量，母線又傳導(dǎo)多少熱量，需要系統(tǒng)模擬分析，才能得出總體各流場的情況，針對性去設(shè)計(jì)，預(yù)防一些運(yùn)行過程中可能發(fā)生的事故。
來源：會說電氣
