B柜作为中高端应用,在数据中心、基础设施、工业系统中广泛使用,B柜在国内使用超30年历史,近20年来由中国本土化团队接管产品升级研发等工作,产品有些国产变化,但主要特点还是坚守,保证B柜在技术上、应用安全性的优势。虽然产品与国内的技术规范有些差异,如母线搭接、梳型母线夹、净距爬距等,但拥有几十年的设计经验、试验检验、运行验证等证明,不影响其在国内大中型项目的使用。
首先,母线使用5mm厚铜排,不论水平母线还是垂直母线,5mm厚,20-200mm宽度,薄母线受到集肤效应邻近效应影响小,从焦耳效应的角度来看,固体导体中发生的情况与所有电流都在厚度为 δ 的外围层或壳中传输的情况相同,该壳中的电流密度是均匀的,而在中心:
δ=1/2π*√(10*ρ/μf)
这里:
δ:外壳厚度,单位为米
ρ:电阻率,单位为Ω/m
μ:磁导率,真空为 4π x 10-7
f:以赫兹为单位的频率
实际上,密度从导体的外围到中心呈指数下降。在 δ 深度处,密度仍然是
1/e=0. 367,假想壳的概念假设壳中的平均密度等于1/√2 倍周边密度。
从实际的角度来看,知道ρ、μ 和 f 3 个值,外壳或穿透深度可以非常快速地判断出导体的金属是否正确使用。在 50Hz 时,铜的表皮为 8.5 毫米,铝的表皮为 10.5 毫米;这表明使用直径20 毫米的铜或铝棒材是一种浪费。
可以看出b/a=1即正方形截面,交流电阻与直流电阻比将近2.15,而薄板b/a趋于无穷大时,交直流电阻比只有近1.4,载流量提高53%,减少大量能量损耗。对于5*100mm铜排b/a=20,与10*50mm铜排b/a=5对比,交流电阻大幅减少。
母线搭接长度,5mm厚铜排,搭接长度5*5=25mm,即母线与母线搭接不是全面搭接,仅搭接部分,理论、试验、运行均证明不论是温升、还是承受短路电流,都是可靠安全的,节省铜排使用。断路器端头、铜排垂直布置,有利于温升。
其次梳型母线夹,通过夹板式结构固定,浮动母线夹与固定母线夹混合安装,承受电动力。增强尼龙母线夹,强度高,材料使用少。梳型母线夹可以根据铜排不同根数随意组合,也可以实现分节布置,如上部框架断路器电流大,铜排可以是4根,下部塑壳断路器出线,则可以仅用2根,无需特殊结构更改。
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第三,B柜的抽屉优化后采用OKKEN柜抽屉结构,双夹头触头,插拔力小,触头磨损少,大电流抽屉也无需摇进机构。
垂直母线侧面封闭隔室设计,固定分隔式FORM3/4分隔类型。实现框架断路器和塑壳断路器混装。虽然铜排使用量有所增加,但各回路连接方便,互补影响,垂直母线载流量大。母联、进线均采用侧面垂直母线,对于数据中心等安全可靠性要求高的场所非常适合。
独特的通风设计,开关柜上下高度差越大,风压越大,越有利于气流对流,上下部横梁处孔板通风面积大,根据不同IP防护等级设计,采用普通网孔、增加网板或增加密封条用于防水设计。
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