Laki ng Konduktor na Tanso vs Pagtaas ng Temperatura sa 145kV Disconnectors

Ang relasyon sa pagitan ng temperature-rise current ng 145 kV disconnector at ang laki ng copper conductor ay nasa balanse ng carrying capacity ng current at ang efisyensiya ng pagdissipate ng init. Ang temperature-rise current tumutukoy sa pinakamataas na continuous current na maaaring i-carry ng isang conductor nang hindi lumampas sa itinakdang limit ng temperature rise, at ang laki ng copper conductor direktang nakaapekto sa parameter na ito.

Ang pag-unawa sa relasyong ito nagsisimula sa pisikal na katangian ng materyal ng conductor. Ang conductivity, resistivity, at thermal expansion coefficient ng copper ay nagpapahayag ng heat generation under load at heat dissipation rate. Ang mas malaking cross-sectional areas ay binabawasan ang resistance per unit length, kaya nagiging mas kaunti ang init na ginagawa sa parehong current. Halimbawa, ang 2.5 mm² na copper wire ay may mas mababang temperature rise kaysa sa 1.5 mm² wire kapag nag-carry ng 20 A.

Kapag pinili ang laki ng conductor, tatlong pangunahing factor ang dapat suriin buo:

• Mga katangian ng load, kasama ang magnitude at duration ng fluctuation ng current. Ang mga equipment na may madalas na starts/stops o short-term overloads ay nangangailangan ng pag-consider ng transient temperature rise effects sa insulation.

• Ambient temperature: Mas mataas na ambient temperatures nangangailangan ng mas malaking conductors upang kompensahin ang additional thermal stress.

• Paraan ng installation: Ang enclosed conduits ay nagbibigay ng mahinang heat dissipation; ang laki ng conductor ay dapat tanggapin na tumaas ng hindi bababa sa 20% kumpara sa open installations.

Ang critical thresholds maaaring ipinahayag gamit ang formula:
ΔT = (I² · R · t) / (m · c)
kung saan I ang current, R ang resistance per unit length, t ang time, m ang conductor mass, at c ang specific heat capacity. Sa praktika, karaniwang ginagamit ang quick-reference tables—halimbawa, sa 40°C ambient temperature, ang standard BV wires ay may sumusunod na ampacities: 1.5 mm² → 16 A, 2.5 mm² → 25 A, 4 mm² → 32 A.

Dapat iwasan ang mga karaniwang misconceptions. Ilang mga tao ang nagsasabi na ang simpleng pagtaas ng laki ng conductor ay nakakatugon sa overheating—ngunit ang poor terminal contact, oxidation sa joints, o loose connections ay maaaring magresulta ng localized hotspots. Sa isang kaso, ang isang poorly crimped 4 mm² copper connection ay umabot sa 120°C sa 15 A lamang, lubhang lumampas sa bulk temperature rise ng 65°C ng conductor.

Ang purity ng copper ay nakaapekto sa temperature rise. Ang oxygen-free copper (99.9% Cu) ay may 8–12% lower resistivity kaysa sa recycled copper, nagbibigay ng ~10% mas mataas na current capacity sa parehong laki. Inirerekomenda ang paggamit ng copper wire na sumasang-ayon sa GB/T 395 standards para sa electrical applications.

Ang practical application strategies maaaring mastrukturado sa tatlong tiers:

• Tier 1 (Basic Matching): Piliin ang laki ng conductor batay sa 1.2× ang rated current.

• Tier 2 (Dynamic Compensation): Ayusin para sa power factor—inductive loads nangangailangan ng 5–8% mas malaking conductors.

• Tier 3 (Redundancy Design): I-reserve ang 20% current margin sa critical circuits para sa unexpected surges.

Maaaring mapabilis ang heat dissipation sa pamamagitan ng structural at material improvements:

• Ang stranded conductors ay nagbibigay ng >30% mas maraming surface area kaysa sa solid-core wires.

• Ang tin-plating ay binabawasan ang contact resistance ng 15–20%.

• Sa enclosed switchgear, ang pagpalit ng bundled cables sa copper busbars ay nagsisilbing pag-improve ng heat dissipation ng 40% habang binabawasan ang connection points.

Ang maintenance intervals ay may epekto sa long-term stability. Inspeksyunin ang tightness ng connection bawat 500 operating hours, gamitin ang thermal imaging upang monitorin ang temperature distribution, at palitan agad ang oxidized terminals. Sa mga humid environments, ilapat ang anti-corrosion coatings upang maiwasan ang electrochemical degradation na nagdudulot ng pagtaas ng resistance.

Ang special scenarios nangangailangan ng tailored approaches:

• High-frequency equipment (>1 kHz): Ang skin effect ay naging significant; gumamit ng multiple parallel fine strands kaysa sa single thick conductor.

• Unbalanced three-phase systems: Isize ang conductors batay sa pinakamataas na phase current; ang neutral conductors ay hindi dapat mas maliit kaysa sa phase conductors.

Mahalaga ang experimental validation. Gumawa ng test rig at i-run sa 1.5× rated current para sa 2 oras, irecord ang temperature-rise curves sa critical points. Acceptance criteria: Ambient temp + Conductor temp rise ≤ Insulation thermal rating (halimbawa, ≤70°C para sa PVC).

Ang cable layout geometry ay nakaapekto sa cooling:

• Panatilihin ang spacing ≥2× cable diameter para sa parallel runs.

• Ang vertical installation ay nagdissipate ng heat 15–20% mas mabuti kaysa sa horizontal routing—pinapaboran para sa high-current lines.

• Ang minimum bend radius ay dapat ≥6× conductor diameter upang iwasan ang localized heat trapping.

Monitorin ang aging ng conductor dinamically: sa normal use, ang copper resistance ay tumataas ng ~0.5% taunan. Pagkatapos ng limang taon, re-evaluate ang ampacity. I-install ang temperature sensors sa critical nodes at ipatupad ang real-time warning thresholds.

Ang mga koneksyon ng transisyon na tanso-aluminio ay nangangailangan ng espesyal na pag-aandar. Ang galvanic corrosion ay nangyayari sa interface ng iba't ibang metal—laging gamitin ang sertipikadong bi-metallic connectors at i-apply ang antioxidant grease. Isang analisis ng pagkakasira ng substation ay nagpakita na ang mga hindi pinoprotektahan na Cu-Al joints sa mainit na kondisyon ay tatlo ang resistance sa loob ng tatlong buwan, na nagresulta sa meltdown.

Kailangan din suriin ang voltage drop, lalo na sa mahabang layo. Siguraduhing mananatili ang terminal voltage na ≥95% ng nominal value. Kapag parehong temperature rise at voltage drop constraints ang isinasapre, pumili ng laki ng conductor na inutos ng mas mahigpit na requirement.

Ang thermal resistance ng insulation ay may malaking kahalagahan. Ang thermal conductivity ay may malaking pagkakaiba—halimbawa, ang silicone rubber ay dalawang beses ang PVC, na nagbibigay ng 8–12% na mas mataas na current sa parehong laki. Para sa high-temperature applications, gamitin ang XLPE (cross-linked polyethylene) insulation, na may rating para sa continuous operation hanggang 90°C.

Sa huli, ang electromagnetic effects—skin effect at proximity effect—ay nakakabawas ng effective conductor area sa AC systems. Para sa malalaking single-core conductors, ang paggamit ng maraming mas maliliit na parallel conductors ay mas epektibo para sa temperature control kaysa sa isang oversized na isa.
Nag-aalok kami ng isang propesyonal na calculator—mangyaring bisitahin ang Calculator section sa aming website kung kailangan mo ito!