雙層開關(guān)柜，由于上下兩層裝兩個出線回路，以IPV-DUAL為例，主母線2500A~4000A，550mm寬上下兩個1250A出線，由于雙層出線，1250A額定電流不能按照一般中置柜排規(guī)考慮，即一般窄型550開關(guān)柜采用2拼10x40銅排，但這對于雙層柜是不夠的。
因為上下雙層，一臺開關(guān)柜的發(fā)熱量相當于兩臺開關(guān)柜，雖然導電回路長度會減少，但核心發(fā)熱元件如斷路器、電流互感器等都在，而且下層熱量會傳遞到上層，累積發(fā)熱量大；另外，即使只有主母線一小段需要通過2500A的電流，但由于發(fā)熱功率是與電流的平方乘積，因此很小一段的發(fā)熱也很大。
因此必須重新計算發(fā)熱量，選擇合適的銅排截面來降低電阻，增大散熱面積，柜體設(shè)計散熱通道通過對流來加大散熱。如下表采用TNT電阻計算，斷路器電阻1250A是45μΩ，因此需要采用2-10x80銅排作為分支母排溫升才能滿足要求。銅排規(guī)格是普通中置柜的兩倍，除了雙層熱量累積的原因，寬度550mm，比一般800mm小了很多，也是需要增加銅排，減少自身發(fā)熱的原因。
按下表銅排規(guī)格設(shè)計試驗，試驗值與計算值基本吻合。
關(guān)于溫升試驗方式，有些試驗站對雙層柜采用上下回路串聯(lián)方式直接通1250A電流進行試驗，這種試驗方式不能真實反映實際使用情況，因為正常使用時主母線通2500A電流，兩個出線1250A電流，需要按照相同的方式試驗，即通過變壓器直接連接開關(guān)柜主母線輸入2500A電流，兩個出線回路通過調(diào)節(jié)負載實現(xiàn)各1250A電流，和低壓開關(guān)柜每個出線回路均通額定電流試驗相同。
下面是西高所專家進行按兩種方式進行的試驗，接線方式1是主母排2500A進線，上下兩個1250A出線，方式2是采用串聯(lián)方式1250A試驗。結(jié)果顯示采用接線方式 1 進行溫升試驗，其 A 、 B 、 C 試驗結(jié)果值都高于按接線方式 2 進行的試驗。
接線方式 1與接線方式 2 對比， 開關(guān)柜 A 相溫升測量結(jié)果，最大偏差值出現(xiàn)在第 9 個測量點，偏差量為 18.9 K ；B相溫升測量結(jié)果，最大偏差值出現(xiàn)在第 9 個測量點，偏差量為 23.4 K ；C 相溫升測量結(jié)果，最大偏差值出現(xiàn)在第 13 個測量點，偏差量為 22.9 K 。
可見，在模擬開關(guān)柜的運行工況的接線方式下，即接線方式 1 的情況下， 對開關(guān)柜的考核比簡化的接線方式，即接線方式 2 ，要更加嚴格，更能反映實際應用情況。增加銅排保證兩個斷路器都是額定電流1250 A溫升提高試驗。如果不增加銅排則需要斷路器降容使用。
美標低壓柜標準對多層斷路器采用不同的降容系數(shù) 即分布系數(shù)。根據(jù)斷路器數(shù)量，從下往上對允許負載按額定值比例定義，如四個斷路器，最下面90%，倒數(shù)第二75%，靠近上部的60%，最上邊50%。這是很有道理的，熱氣由底部向頂部流動，上部累積的熱氣非常大，開關(guān)設(shè)備本身發(fā)熱加下部上來的熱量使得頂部斷路器溫升很高，因此對于中壓雙層斷路器開關(guān)柜也是一樣，上面的斷路器需要加大銅排減少自身發(fā)熱。其它三框架、兩框架斷路器也是相應規(guī)定。
因此按照計算降容，雙層斷路器下層90%，即1250*0.9=1125A，上層斷路器75%，即1250*0.75=937.5A。如果按照這樣的額定電流值使用，上下分支母線就不需要增大到雙倍用量的銅排。
因此開關(guān)柜的設(shè)計要求需要根據(jù)應用及設(shè)備能力平衡決定，對于斷路器出線柜是根據(jù)負載容量決定電流的，所以開關(guān)柜廠家可以定義產(chǎn)品的各回路電流等級，而不是都按滿容量設(shè)計，增加銅排用量，而實際使用電流就小情況下又不便隨意更改銅排。
對于雙層柜的設(shè)計更是不能單純依靠經(jīng)驗采用中置柜采用的銅排規(guī)格，需要增加規(guī)格，否則溫升超標，后期使用可能出現(xiàn)隱患。建議按照水平母線進線，上下出線回路按照電流負載，模擬真實使用情況進行溫升試驗，以確保安全！
來源：會說電氣
