GB T 24276-2009 评估部分型式试验的低压成套开关设备和控制设备(PTTA)温升的外推法.pdf
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1、道昌ICS 29.120.00 K 31 和国国家标准圭t./、中华人民G/T 24276-2009/IEC/TR 60890: 1987 i!呻333334叫、Jad可33Jr-D、川ZV回23评估部分型式试验的低压成套开关设备和控制设备CPTTA)温升的外推法A method of temperature-rise assessment by extrapolation for partially type-tested assemblies(PTTA) of low-voltage switchgear and controlgear 2010-02-01实施(IEC/TR 60890:
2、 1987 , IDT) 2009-06-19发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会予以GB/T 24276-2009/IEC厅R60890: 1987 目次EN111111124u 例耗实损的率升功温和气流空电内krt冗工外的算体计导牛录录划附附配uU料法估性性引件序资方平料范H围的性条程备算的喷规则范目范用算必计计AU言言总12规使计12设ii前引1LL2344.4.5附附I GB/T 24276-2009/IEC/TR 60890: 1987 目tlt=I 本标准等同采用IEC/TR60890: 1987 (评估部分型式试验的低压成套开关设备和控制设备CP
3、TTA)温升的外推法及其修订1IEC/TR 60890: 1987/ Amd1: 1995。按照GB/T1. 1一2000和GB/T20000. 2的规定,本标准做了如下编辑性修改:a) 删除了国际标准的前言;b) 将国际标准前言中的规范性引用文件作为本标准第2章;c) 将国际标准中第1章引言提取出来单独编辑,将第2章范围飞第3章目的放入本标准第1章作为总则d章节号依次前提E本标准的附录A为资料性附录,附录B为规范性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国低压成套开关设备和控制设备标准化技术委员会CSAC/TC266)归口。本标准主要起草单位:浙江省麦格电气有限公司、深圳市宝安任达电器
4、实业有限公司、福建俊豪电子有限公司、天津天传电控配电有限公司、珠海经济特区光乐电控设备厂、北京国电康能科技有限公司、浙江昌泰电力开关有限公司。本标准主要起草人:王春娟、郑程遥、汤珍敏、傅汉水、王阳、郑光乐、李达、李小松。本标准为首次发布。阳山GB/T 24276一2009/IEC月1丑60890:1987 事jGB 725 1. 1 2005/IEC 60439-1: 1999(低压成套开关设备和控制设备第1部分:型式试验和部分型式试验成套设备对型式试验项目中的温升试验方法作了规定。然而,对于那些不适合做温升试验而且从经济角度讲做温升试验也不合理的某些类型的成套设备,可以根据来自另一台成套设备
5、的试验数据用外推法计算温升以替代温升试验。这类成套设备被称为部分型式试验成套设备(PTTA)。有几种不同的计算方法可以采用。本标准中选取的因数和系数是从对多台成套设备的测试中得出的,并且经过与试验结果对比,对此方法进行了验证。本标准描述的计算方法可以用来验证部分型式试验成套设备(PTTA)与GB725 1. 1二2005中8.2.1的一致性。本标准仅适用于部分型式试验成套设备(PTTA)。N GB/T 24276-2009/IEC/TR 60890: 1987 1 总则1. 1 范围评估部分型式试验的低压成套开关设备和控制设备(PTTA)温升的外推法本标准规定了确定部分型式试验的低压成套开关设
6、备和控制设备CPTTA)温升的外推法。本标准适用于封闭式部分型式试验的低压成套开关设备和控制设备CPTTA)或不带强迫通风的PTTA的分隔式柜架单元。注1:在温度稳定的情况下,外壳通常使用的材料和壁厚的影响可以忽略不计。本标准适用于钢板、铝板、铸铁、绝缘材料和类似材料制作的外壳。注2:对于部分型式试验的开启式和固定面板式成套设备,如果明显不会出现过热,则不必进行温升评估。1. 2 目的本标准用来确定外亮内空气的温升。注:外壳内空气的温度等于外壳外部的周围空气温度加上外壳内由于设备功率损耗导致空气的温升。如果没有其他规定,PTTA外部空气的温度是指户内安装式PTTA规定的空气温度值35c (24
7、 h平均温度).如果PTTA使用场地的周围空气温度超过35C,这个较高的温度被视为PTTA的周围空气温度。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 725 1. 1-2005 低压成套开关设备和控制设备第1部分:型式试验和部分型式试验成套设备(lEC60439-1: 1999 , IDT) GB 14048.1 低压开关设备和控制设备第1部分:总则CGB1404
8、8.1-2006 ,IEC 60947-1:2001 , MOD) 3 使用条件如果满足下述使用条件,本计算方法才适用:一-外壳内功率损耗近似均匀分布z一一内装设备的布局使空气流通几乎没有阻碍;一一内装设备的设计为直流或交流60Hz,总电流不超过3150 A; 一一承载大电流的导体和结构部件的布局使涡流损耗可以忽略不计;一一带通风口的外壳,其排气口的截面积至少是进气口截面积的1.1倍;一一PTTA或其柜架单元中的水平隔板不多于3个;一一带外部通风口的外壳如果有隔室,则每个水平隔板上通风口的表面应至少是隔室水平截面积的50%。4 计算程序4. 1 必备资料以下为计算外壳内空气温升的必备资料:1
9、GlB/1I 24276-2009/lEC/1IR 60890: 1987 一-外壳尺寸:高宽探;-一与图4相符的外壳安装形式;一一外壳的设计,例如带或不带通风口;一一-内部水平隔板的数量;一一外壳内装设备的有效功率损在;一一导体的功率损耗Pn根据附录B来确定。注:本计算方法采用的部分型式试验成套设备电路中安装的设备的有效功率损耗是从制造商提供的资料中选取的不同电路额定电流的功率损耗。4.2 计算方法对表l中第4栏和第5栏规定的外壳,其壳内空气的温升是用表1中第1栏第3栏给出的公式进行计算。相关的系数和指数特性从表1中第6栏第10栏中获取。符号、单位和名称在表2中获取。对于带有一个以上柜架单元
10、且柜架单元上具有垂直隔板的外壳,其壳内空气的温升应分别由每个柜架单元确定。如果外壳不带垂直隔板或没有单独的柜架单元,且其有效散热面大于11.5 m2,或其宽度大于1. 5 m,则应划分成假想的柜架单元进行计算,其尺寸与上述柜架单元近似。注:表6给出的公式可以用来辅助计红。4.2. 1 外壳有效散热面积A.的确定按照表l中第1栏的公式(1)进行计算。外壳的有效散热面积A.等于各个表面积Ao乘以表面系数b的总和。此表面系数根据外壳安装形式考虑了各个面权的散热能力。4.2.2 外壳内中间高度处空气温升&tO5的确定按照表1中第2栏的公式(2)进行计算。在公式(2)中,外壳系数h考虑了不带通风口的外壳
11、有效散热面积的尺寸和带通风口的外壳进气口截面积。外壳内出现的温升与有效功率损耗P的函数关系用指数z表示。系数d考虑了温升与内部水平隔板数量的函数关系。4.2.3 外壳肉顶部空气温升&.tl.O的确定按照表1中第3栏的公式(3)进行计算。2 系数c考虑了外壳内温度的扩散。它根据下述成套设备的设计与安装来确定za) 不带通风口的外壳,且有效散热面积:A. 1. 25 mZ b) 带通风口的外壳,且有效散热面积zAe 1. 25 m2 c) 不带通风口的外壳,且有效散热面积zA1. 25 mZ 图4中的系数c取决于安装形式和高/底比的系数J,在此zJ=哇图6中的系数c取决于进气口截面积和高/底比的系
12、数J,在此:J=安图8中的系数c取决于高/宽比的系数g,在此zh g= w GB/T 24276-2009/IEC/TR 60890: 1987 式中zh一一外壳高度,单位为米(m); Ab一一外壳底面积,单位为平方米(m2); w-一外壳宽度,单位为米(m)。4.2.4 外壳内空气温升特性曲线为了按第5章对设计进行评估,有必要采用4.2.2和4.2.3的计算结果以及随外壳高度变化的外壳内空气温升特性曲线。水平位置上的空气温升几乎是个常数。4.2.4. 1 有效散热面积A.1.25旷的外壳温升特性曲线根据一般规则,用一条从6.tl.O到6.tO.5的直线可以非常精确地确定温升特性曲线(见图1)
13、。外壳底部的内部空气温升几乎为零,即特性曲线平滑连接至零(实际上,特性曲线的虚线部分是次要的。顶部. 11. 0 1. 0 0.5 摇起pg惶惶Nh东外壳内部的空气温升M图1A. 1. 25旷的外壳温升特性曲线4.2.4.2 有效散热面积A.1. 25旷的外壳温升特性曲线对于此类外壳,在顶部1/4处的最大温升是恒定的,而且6.tl。和6.tO.75的值是相同的(见图2)。将外壳o.75和0.5高度位置的温升值连接起来得到特性曲线(见图2)。外壳底部的内部空气温升几乎为零,即特性曲线平滑连接至零(实际上,特性曲线的虚线部分是次要的)。顶部. 11. 0 1. 0 0.5 0.15 摇摆gM回惺四
14、川东3 外壳内部的空气温升.1A. 1. 25旷的外壳温升特性曲线固2GlB/24276-2009/lEc/m 60890: 1987 5 设计的评估应确定PTTA内的设备在计算出的温升条件下能否正常运行。如果不能,应修改参数并重新计算。表1计算方法、用途、公式和特性1 2 3 4 5 6 7 8 计算公式外壳特性有效散热空气温升有效散热系数面军只A,外壳内外壳内面积A,b h d 中间高度顶部见见见A.= A乌5=t.t1. 0 = 不带通风图3表4口的外壳(A.ob) ko do P c 0 t.to.s 仁1.25 m2 带通风口的外壳表3图5表5民1.25 m2 不带通风图7(1) (
15、2) (3) 口的外壳符号、单位和名称见表2。表2符号、单位和名穗符号单位名A。口12外壳外表面军只Ab 口12外壳底部面积A , m2 外壳的有效散热面积b 表面系数C 温度的分布系数d 外壳内水平陌板的温升系数f 高/底比系主tE 高/宽比系数h m 外壳高度k 外壳系数9 C 见图4图6图8称n 内部水平陌板的主!c:8(不多于3个陌极)p w 外壳内装设备的有效功率损耗w m 外壳宽度z 指数t.t K 外壳内部的空气总温升t.tO.5 K 外壳中间高度内部)的空气温升t.tO.75 K 外壳3/4日度处(内部)的空气温升t.t l.O K 外壳顶部(内部)的空气温升表3安装形式对应的
16、表面系数b安装形式表面系敛b 裸碍的顶部表面1. 4 封闭的顶部表面,例如嵌入外壳表面0.7 裸露的剧表面,例如前面、后面和侧面0.9 封闭的即表面,例如墙上安装式外壳的背面0.5 4 10 11 特性曲线指敛平滑的| 温升特性x 曲线0.804 见4.2.4.10.715 0.804 见4.2.4.2GB/T 24276-2009/IEC/TR 60890: 1987 表3(续安装形式表面系数b 中向外壳的侧面0.5 底表面不考虑仅为计算目的而引用的柜架单元的假想侧壁(见4.2)不考虑在内。3 1. 30 3 不带通凤口,有效散热面积A.1. 25旷的外壳的系数d|o I 1 I 2 I |
17、1. 00 I 1. 05 I 1. 15 I 带通凤口,有效散热面积A.1.25旷的外壳的系鼓d|o I 1 I |1. 00 I 1. 05 I 表4水平隔板的数量n系数d2 表5水平隔板的数量n1. 15 |飞1 ._ 卜、.、忏-严-r-1-1. 10 系数d0.9 0.8 0.1 0.6 0.4 O. 3 0.2 O. 7 0.5 电扳回阿NE电12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 。5 有效散热面狈A/m2一一一一-外亮不带通凤口,有效散热面积A.1.25旷的外壳系数k固3。当u 1. 5 摞陨悖司司:m 自1.4外壳的安装形式曲线1. 6 .-U二仁工E 口二 / -
18、J-阳-匕二巨七二汇二卢卢-卢卢- t-|乡1-一_. -卢E三仁三仁二.j.-o .!-忡一-飞_.气七二l-1-J -k:应-:.-护 _. / 七三陀k二/ - v- /JJf / 巳/r / / 外究的安装形式fllf线J,:经符号 乞/ t三/ / o =单独的外壳,所有臼板均可拆佣1 一 v ./ = 4,U安装的单独的外w3 -:; E三v v / / / o区=分商形式的第一个嗣后一个外壳2 -.,/ r / 当=脑袋形式的第一个嗣后一个外壳 4 ./ o =分问形式的中心的外壳3 = 1洁的安装形式的中心的外究5 雪=怒地安装并且顶部若是而被扭益的中心的外;l4 -1. 3
19、1. 2 1. 1 。2 3 4 5 6 7 自9 10 11 12 13 f (见4.2.3)回4有效散热面积A.1. 25时,外壳不带通凤口的温度分布系数c2 。因叶aM品MUm-MOO自白叶嗣同3 4 5 。叫GB/T 24276-2009/IEC厅R60890: 1987 热面积m2) 1 1. 5 2 2.5 3 4 5 6 7 oonun,aa 1 1 有效散热面看只A.(m2)1 1. 5 达2. , 2.5 快1 13叫 i飞:毛守 4 叫k ?以入 5 1 队62 队队 7、3、专守.-. 8 . 队, 飞飞 10号民 有效吉、. X飞 飞 . 队严、A. 12之只. X 队
20、二以 14 , 二、 . 1. 25旷的外壳系数k图5GB/T 24276一2009/l!EC/TR60890: 1987 商/底比的系致f、10 1. 5 03。句,auphuauz 3 2 l-/ 卢-c回ed,F -卢L.-,卢卢F-一,F卢F -卢二-,4,-,一-圃-卢-,d ,F , -,4 ,4,F ,-.-卢- -r:.-,卢- -.1-四- ./ / / -,Jr , -J -!- 卜-/ / v _.,.-.l-r - - -;(/ v / -/ -J 巴二-. 卜-/J / / / . -L-、-/J f/ / fL / ,芒.-/ -.-1/ / / / _.,-. V
21、/ r/ / V _A ,/ 1/ / / / ,-Ilj 旷/ / f/j / 1/ 1/ J / / 1/ 1/ / / r/ fj_ /j / 2.2 1. 9 1. 8 1. 1 1. 6 1. 5 1. 4 1. 3 2.1 2 4-u额回川等杂宰割蹋1. 2 1. 1 100 进气口在面积/cm2一一一一+600 500 400 300 200 100 。a排气口的裁面积至少是进气口截面积的1.1倍。b商/底比的系数,见4.2.3.带垣凤口,有效散热面军g. 1. 25时的外壳温度分布系数c固68 GB/1f 24276-2009/l!EC月R60890: 1987 1 , 队 队
22、队队、Ii、 卜飞、飞、飞、 怀、队 5 2.5 2 1. 5 0.8 o. 7 0.6 4 3 Al-|电摇M阿以东1. 3 有效散热面UlA.lm2一-一+O. 7 0.5 0.4 0.3 0.2 0.15 0.1 0.07 0.5 0.05 9 外壳不带垣凤口,有效散热面积c1. 25时的外壳系数k图7GB/T 24276-2009/IEC/TR 60890: 1987 -.-. v / / 护/1/ / / 1 / / / / / 1/ / / / v / / / M / / 一1. 25 1. 20 1. 15 1. 10 1. 05 U扳回阿停东军以叫疆2.5 g(见4.2.3)-
23、一一一一一-2 1. 5 0.5 。不带通凤口,有效散热面积A.1. 25旷的外壳温度分布系数c图810 G/T 24276-2009/IEC/TR 60890: 1987 表6外壳内空气温升的计算用户/生产厂外壳类型温升的高口1口1安装形式:相关尺寸宽口1m通风口2有/元深m口1水平隔板的数量:二7尺寸Ao AoXb 符合表3的(列3)X (列4)表面系数bmXm 口l口l- 忏-有效散 2 3 4 5 / 热面积顶部面部背部左侧右创A.=2:(AoXb)=总量有效散热面积A.1. 25 m 1. 25 m h,.3S h f= AAb (见4.2.3)g=一(见4.2.3)w 进气口cm
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