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户外设备的太阳辐射降容

宇航员 NASA 阿波罗


户外设备的太阳辐射降容


中压金属铠装开关设备和户外高压断路器的额定值取决于适用标准中定义的“正常工作条件”下的应用 。
基本上 ， “正常使用条件”ANSI标准中的定义包括：
~ 环境温度在-30°C至+40°C范围内
~ 海拔1000米（3300英尺）或以下
~ 无明显太阳辐射
~ 没有显著的不利环境因素（例如腐蚀性烟雾、灰尘、过度湿度等） 。
ANSI/IEEE C37.24-2003《室外金属封闭开关设备太阳辐射影响评估指南》讨论了评估太阳辐射所需调整的相关问题 。 本应用指南不仅适用于中压金属铠装开关设备 ， 也适用于户外高压断路器 。 由于中压控制标准没有处理这个问题 ， 我们建议ANSI/IEEE C37.24的原则也适用于中压控制应用 。

当应用于室外时 ， 电气设备内部的温度会受到太阳辐射、风和外部环境温度以及设备负载的影响 。 一般来说 ， 设备的额定值是基于40°C的最高环境温度 ， 并且是基于温度升高完全是由于电流负载产生的热释放 。
太阳辐射的影响因地理位置、暴露于阳光的程度、一天中的时间和季节而异 。 正如ANSI/IEEE C37.24所讨论的 ， 设计具有定制额定值的电气设备以适应特定的太阳辐射条件是不经济的 。 对于类似的情况 ， 通常不适合设计所有的干扰同时落入其最不利的范围（例如 ， 最高环境温度、最高负载电流、最大太阳辐射、零风等） 。 因此 ， 用户有责任为特定安装确定适当的太阳辐射校正系数 。
如果影响设备内部温度的因素每天只有几个小时达到“最坏情况” ， 每年只有几天 ， 装置内部温度的升高可能对设备的使用寿命影响很小 。
在内部温度高于标准限值10°C的情况下运行一小时大约相当于在标准极限温度下运行两小时 。 因此 ， 在这些条件下 ， 每天运行4小时 ， 每年运行10天 ， 将导致预期寿命减少4 x 10 x（2-1）=40小时 ， 或每年减少一天半 。 在总体的“计划”中 ， 这样的生命减少通常不会被认为是显著的 。
历史上 ， 户外电气设备的标准颜色是ASA 24号深蓝色灰色 。 近年来更常见的是使用ANSI 61浅灰色或ANSI 70天灰色 。 外壳的颜色对内部产生的热量的消散几乎没有影响（例如 ， 由于电流负载） ， 但浅色的外部饰面反映了入射太阳辐射的更大份额 ， 从而降低了由于太阳辐射引起的内部温度升高 。
20世纪50年代 ， 几家制造商进行了研究 ， 结果表明 ， 仅由于太阳辐射 ， 黑暗（黑色）外壳的最大内部温度升高约为15°C 。 相比之下 ， 数据表明 ， 浅灰色外壳因太阳辐射而升高的温度仅为其一半左右 。
这里需要提醒一句 。 数据表明 ， 当外壳变脏时 ， 可以完全克服由于使用浅色而导致的温升下降 。 因此 ， 建议仅谨慎使用因使用浅色外壳颜色而降低温度的余量 。
ANSI/IEEE C37.24中采用的基本技术是确保太阳辐射引起的最大温升为15°C 。 为了将设备保持在其温度范围内 ， 当环境温度超过40°C–15°C=25°C时 ， 必须调整连续电流能力 。 应用指南包含美国和加拿大许多地区30年月平均最高气温表 。
【户外设备的太阳辐射降容】太阳辐射的建议调整是 ， 30年月正常最高温度超过25°C时 ， 每°C持续电流能力降低约1% 。 因此 ， 在30年月平均最高气温为35°C的地区（如德克萨斯州奥斯汀） ， 太阳辐射修正系数为0.90是合适的 。

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