GB/T 24276-2017 通过计算进行低压成套开关设备和控制设备温升验证的一种方法

ICS29.130.20

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民国国家标准

中J，、、

GB/T24276-2017/IEC/TR60890:2014

代替GB/T24276-2009

通过计算进行低压成套开关设备和

控制设备温升验证的一种方法

Amethodoftemperature-riseverificationoflow-voltage

switchgearandcontrolgearassentbliesbycalculation

CIEC/TR60890:2014,IDT)

2017-11-01发布2018-05-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/'r24276-2017/IEC/'rR60890:2014

目次

前言…………………·········HI

引言……………···..·..·..·..·IV

1范围·

2规范性引用文件…………

3术语和定义··

4使用条件·

5计算…………·

5.1必要信息

5.2计算步骤……………2

5.2.l通则……………2

5.2.Z外壳有效散热丽积A＜的确定…………………2

5.2.3外壳内高度中点空气调升C::i.t0.5的确定………2

5.2.4

外壳内顶部空气温列C::i.tI.。的确定……………2

5.2.5外壳内部空气温升恃性曲线…………………3

6设计评估…………………4

附录A（资料性附录）外壳内部空气温刑的计算示例…………………14

A.l示例l…·...…...……...……...…...………...………...…...…14

A.2示例2·…...…·...………...…...……·..…··…..··...………………··.16

附录B（资料性附录）导体的工作电流和功率损耗……

参考文献……………………25

图l

外壳A.超过1.25m2的温升特性曲线………………3

图2

外壳A＂不超过1.25旷的温升特性曲线……………4

图3不带通风口．有效散热丽积A<>l.25m2外壳的外壳常量h6

图4不带通风口，有效散热面积A.>l.25旷的外壳的温度分布系数c…7

…..8

图5带通风口，有效散热面积A.>1.25时的夕｜、壳的外壳常量是

图6带通风口，有效散热而积A0>1.25旷的外壳的温度分布系数c9

图7不带通风口，有效散热丽积A.~1.25旷的外壳的外壳常量h…………………10

图8

不带通风口，有效散热面积A.ζ1.25时的外壳的温度分布系数c……………11

图9外壳内部空气诅升的计算……··12

图A.l

示例l，不带iIDJXl口和内部水平隔板但有裸露侧面的外壳的计算…………14

图A.2示例l，单一外壳的计算·15

图A.3示例2，带通风口的壁挂式外壳的计算…………17

17

图A.4示例z.半个外壳的计算·

图A.5示例2，带通风口的壁挂式外壳的计算·19

I

GB/'I'24276-2017/IEC/'fR60890:2014

表1计算的方法、应用、公式和特性………………………4

表2符号、单位和名称……………………5

表3依据安装类型的表面系数b

表4不带通风口，有效散热面积A.>1.25旷的外壳系数d

表5带通风口，有效散热丽积A.>1.25旷的外壳系数d

表B.l允许导体温度70℃时（外壳内的周围空气温度：55℃）单芯铜电缆的工作电流和

功率损耗…………………………n

表B.2允许导体、温度70℃时电缆的降低系数hl………n

表B.3炬形横撤回、水平运行及与其最大面垂直布置的裸露铜母线的工作电流和功率损挺

（外壳内周围温度：“℃，导体温度70℃〉……………………23

表B.4外壳肉和／或导体的不同空气温度系数h………M

II

GB/'r24276-2017/IEC/'rR60890:2014

a

目。

在司

一

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准代替GB/T24276-2009《评估部分型式试验的低压成套开关设备和控制设备（PTTA）祖升

的外推法机与GB/T24276-2009相比主要技术变化如下：

一一在结构和技术内容方面按GB/T7251.1-2013调整；

一一对附录B的内容进行修改和完善。

＊标准使用翻译法等同采用IEC/TR60890:2014《通过计算进行低压成套开关设备和控制设备温

升验证的一种方法》。

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l控制设备标准化技术委员会（SAC/TC266）归口。

本标准起草单位：天津电气科学研究院有限公司、天津天传电控配电有限公司、国家电控配电设备

质量监督检验中心（天津天传电控设备检测有限公司〉、湖南电器科学研究院、浙江三辰电器股份有限公

司、波瑞电气有限公司、深圳市光辉电器实业有限公司、宁夏力成电气集团有限公司。

本标准主要起草人：王春武、张磊、段毅、王鹏、谢林、郭巍、朱文堂、蔡宗光、牛广军。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

一一－GB/T24276-2009。

houu

l

GB/'I'24276-2017/IEC/'fR60890:2014

a

引

在司

一

GB/T7251.1设计验证中规定了低压电力成套开关和控制设备（简称成套设备）的温升验证。植升

可以通过试验验证，在规定的环境中也可以采用多种方法验证。初始制造商负责选择源升验证的方法。

如适用，本标准也可用于依据其他标准的类似产品的温升验证，本标准中设置的因数和系数来自大量成

设备的测量数据．并且该方法已由与试验结果比较进行验证。

套

JV

GB/'r24276-2017/IEC/'rR60890:2014

通过计算进行低压成套开关设备和

控制设备温升验证的一种方法

1范围

本标准规定了通过计算进行低压成套开关设备和控制设备祖升验证的一种方法。

这种方法适用于封闭式成套设备或者不带强迫通风的成套设备的分隔式柜架单元，不适用于

GB/T7251相关产品标准明确规定了调升验证方法的情形。

注1：通常用于外壳的材料和壁厚可对稳定状态的混度有一定的影响。然而，本标准中采用的广义的方法确保其运

用于钢板、销板、铸铁、绝缘及相似材料制成的外壳。

推荐的方法意在确定外壳内部的空气温升。

注2：外先内部的空气混度等于外，完夕｜、部的周围空气源度加上已安装设备的功率损耗导致的外壳内部的空气？Ji;\.升。

除非另有规定．成套设备外部的周围窑气温度是安装位置在35℃〈跑过24h的平均值〉时的空气温度。如果

成套设备使用场所的外部周应l空气温度超过35℃．这个较高的温度被视为周围窑气温度．

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件．仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T7251.1-2013低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则（IEC6l•b39-l:2011,IDT)

3术语和定义

GB/1'7251.1-2013界定的术语和定义适用于本文件。

4使用条件

如果满足下列条件，本计算方法适用：

一一可获得所有内部元件的功率损耗数据；

一一外亮内部的功率损耗近似均匀分布；

一一已安装设备的布局不明显阻碍空气循环；

一一安装的设备设计用于直流或者交流小于或等于60Hz，总供电电流不超过3150A;

一一负载超过200A的导体和邻近结构部件的布局使得涡流和精后损辑最小；

一一带自然通风的外壳，排气口的截面积至少为进气口截面积的1.1倍；

一一成套设备内或者其柜架单元内有不超过3个水平隔板；

一一带外部通风口的外壳有隔室时，每个水平隔板通风口的表面应至少为隔室水平截丽积

的50%。

5计算

5.1必要信息

计算外壳内的空气温升需要下列数据，外壳内部空气温刑的计算示例参见附录A:

1

GB/'I'24276-2017/IEC/'fR60890:2014

一一外壳尺寸：高度／宽度／深度；

一一符合图4的外壳安提类型；

一一夕｜、壳的设计，例如带或不带迎风口；

一一内部水平隔板的数量，

一一夕｜、壳内安装设备的有效功率损耗；

一一根据附录B确定的导体的有效功率损耗CPv).

注：这种计算方法采用的成套设备电路中安装伯设备的有效功率损耗是在多条电路领定电流时的功率损耗。

5.2计算步骤

5.2.1通则

对于表1的第4栏和第5栏规定的外壳，其外壳内空气温升采用表11书第1至3栏列出的公式进

行计算。

相关系数和指数（特性）在表1的第6至10栏中获取。

符号、单元和l名称在表2中获取。

对于有一个以上带垂直隔版的柜架单元的外壳，；因；外亮内空气温升应由每个柜架单元分别确定。

如果不带垂直隔板或者没有单独柜架单元，外壳的有效散热丽积大于11.5m2或者其宽度大于

1.5m时，为了计算将外壳划分为虚拟的柜架单元，其尺寸大约为上述数值。

注：可用公式（见图的来辅助计算．

5.2.2外壳有效散热面积A，的确定

根据表1的第1栏式（1）计算。

外壳的有效散热面积A.等于各个表面积A。乘以表面系数b的总和。这个系数依据外壳安装类型

考虑了各个表面的热槌散。

5.2.3外壳内高度中点空气温升L\t0.5的确定

根据表1的第2栏式（2）计算。

式（2)1：卡，外壳常量h考虑了不带通风口的外壳的有效散热丽的尺寸和带通风口的外壳的进气口

的截面积。

外壳内产生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考虑了温刑’与内部水平隔板数量的函数关系。

5.2.4外壳内顶部空气温升At1.0的确定

根据表1第3栏式（3）计算。

系数c考虑了外壳内的泪度分布。它随成套设备的安提及设计的变化来确定：

a)不带通风口的外壳，图4的系数c取决于安装类型和高／底比的系数‘f,

且有效散热面积：其中．

A.>l.25n12f＝五7

b)带通风口的外壳，图6中系数c取决于进气口截丽积和高／底比的系数1·'

且有效散热面积：其中：

f'-h1.35

A.>1.25m2

一一

Ab

。不带通风口的外壳，图8中的系数c取决于高／宽比的系数g,

2

GB/'r24276-2017/IEC/'rR60890:2014

且有效散热面积：其中：

h

A.ζ1.25m2

g＝一

飞~

式中－

h一一外壳高度，单位为米（m);

A，，一一外壳底面积，单位为平方米（mz);

w一一外壳宽度，单位为米（m）。

5.2.5外壳内部空气温升特性曲线

5.2.5.1通则

为了依据第6章对设计进行评估，有必要采用5.2.3和5.2.4的计算结果，随着外壳高度变化形成

外壳内部空气温升的函数特性曲线，水平高度内空气温度几乎为常量。

有效散热面积A.超过1.25旷的外壳温升特性曲线

作为通则，用一条通过点t::.t1.0和点t::.t0.5的直线可以准确定义温升特性曲线（见图1）。

外壳底部的内部空气温升接近零，也就是说特性曲线趋近于零。实际中，特性曲线的虚线部分是次

要的。

11I旦息

l.0’顶点

曾直

远

远

程

去队

/

,

外先内空气温升At

图1外壳A，超过1.25旷的温升特性曲线

有效散热面积A，不超过1.25旷的外壳温升特性曲线

对于此类外壳，上，部1/4处的最大温升是常量，且t::.t1.0和点t::.t0.75的数值是相同的〈见图2）。

将外壳高度0.75和0.5处的温升数值连接起来得到特性曲线（见图2）。

外壳底部的内部空气榻升接近于零，也就是说，特性曲线趋近于零。实际中．恃性曲线的虚钱部分

是次要的。

3

GB/'I'24276-2017/IEC/'fR60890:2014

I.0些ι旦，顶部l

f!.lo.7S

0.75

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也

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々、

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,,

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,,

,

外究内空气温升t:.1

图2外壳A.不超过1.251112的温升特性曲线

6设计评估

应当确定成套设备内的设备在相应的计算温升时是否能正常运行。

如果不能，改变参数并重新计算。

表1计算的方法、应用、公式和特性

1234567891011

特性特性曲线

计算式外交

指数

系数

空气温升

有效散

有效散热r&i71·特性

热面Z只

外壳顶部

外壳高度面积f\,

绘图

A,kdcx

中点〈内部）

不带通风口

见图3见表4见图40.804

的外壳

>l.25mi见5.2.5.2

b.to.s=!:;.I1.0=

带通风口

f＼户:1:(/\o／”》

h×d×p•c×AIo.s见表3见图5见表5见图60.715

(1)的外交

(2)(3)

不带通风口

<l.25旷见图7见图80.804见5.2.5.3

的外壳

符号、单位和名称见表2。

4

GB/'r24276-2017/IEC/'rR60890:2014

表2符号、单位和名称

符号单位名利：

A.nlz

外壳外表面积

1n左

A"外壳I良田积

f\.1n2

外究有效散热商积

表丽系数

t

温度分布系数

d

外壳内水平隔板温升系数

f高／底比的系数

g商／底比的系数

h1n外壳高度

k

外壳？品’量

,,内部水平隔板（最多3个蜗板〉的数盘

p飞凡F安装在外壳内部的设备的有效功率损能

Pv矶F导体的有效功率损耗

~um外壳宽度

芷指数

A,K通常指外先内部空气泪升

b.t。.sK外壳〈内部）高度中点处的空气温升

6to.1;K外壳（内部）／商度3/4处的空气源开

611,0K外壳（内部〉顶部的空气温升

表3依据安装类型的表面系数b

表团系数

安装类型

b

裸露的顶部表面1.4

覆盖的顶部表面，例如．内盗夕｜、壳的0.7

裸露的侧面．例如I.前面、后丽和侧面0.9

覆盖的侧面，例如I.壁挂式外壳的后面0.5

中心外壳的侧面0.5

不考虑

地丽

不考虑仅为计算目的m：.岛的柜架单兀的Em拟侧面（见5.2）。

表4不带通凤口，有效散热面积A,>1.25旷的外壳系数d

水平隔板

。123

的数量·η

系数d1.001.051.151.30

表5带通凤口，有效散热面积A,>1.25m2的外壳系数d

水平隔板的

。l23

数量，v

系数d1.001.021.101.15

,

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GB/'r24276-2017/IEC/TR60890:2014

0.9

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。2345678910II12

-(j敛侬热施1积A,/1112

固3不带通凤口，有效散热面积A.>1.25时外壳的外壳常量k

6

外壳的安装形式

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乡／外壳的安装形式

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1.3

＝单独的外究，所有侧面均可拆卸