供配电选型分析：母线槽55K与70K温升限值对铜排规格的影响

宾昭平 2026-09-17 18:31 北京

以下文章来源于：低压电器杂谈

低压电器杂谈

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《工业与民用供配电设计手册》第四版9.1.7.1节关于母线槽的选择，提到市场上主要有温升限值小于等于55K和小于等于70K两类产品，工程设计选型时一定要注明母线槽的温升限值。

那么，选型时为何要特别注明其温升限值呢？这两类产品到底有何区别？尤其是对于贵金属铜或铝的用量有何差异？

回答上述疑问之前，首先我们来回顾一个概念：温升。

温升，是指导体表面的温度与环境温度之差。

对于载流导体，如铜排或铝排，为何要规定它的温升极限呢？

读初中物理时，我们就学过焦耳定律，载流导体中流过电流，电流的热效应会让载流导体温度上升。

同一根导体，通过不同的电流时，导体最终上升的温度是不一样的，显而易见，电流越大时温度越高。

但是，如果温度太高，导体的机械强度会下降，支持载流导体的绝缘件的使用寿命也会缩短，直接影响电气运行的安全，这也是为何低压柜或母线槽内的导体都会规定温升极限的根本原因。

比如，《GB/T7251.6-2015 低压成套开关设备和控制设备第6部分：母线干线系统（母线槽）》，定义了母线槽的温升极限是70K。

那么，母线槽的温升极限与载流量有什么直接关系呢？

福州大学张冠生教授的《电器学》和GB/T25840电气设备部件允许温升导则等资料中，关于温升与载流量的关系：温升与电流的p次方成正比，温升允许值越高，导体允许流过的电流越大。

p值取决于导体的表面散热系数，通常在1.5到2之间，一般取平均值1.76。

我在之前的文章中写过关于铜排载流能力的理论计算过程，详见：如何通过理论计算确定铜排的载流量。

既然导体的载流量与温升成正比，那么对于同一规格导体，温升允许值70K肯定比55K的载流量高。

GB/T7251.1-2023低压柜标准有一个针对不同温升下载流量的换算公式，对于母线槽同样适用：

其中，ΔT1和ΔT1分别代表电流为I1和I2时的温升值，通过该公式可以计算同一种导体在不同温升下的载流量。

例如，根据《工业与民用供配电设计手册》第四版表9.3-35，2根竖放TMY100x2的涂漆矩形铜排，在自由空气中，环温25℃，最高允许运行温度70℃时（温升极限为45K），载流量为3419A。

我们先基于温升45K时的载流量换算到55K温升下的载流量，则有：

求得55K温升下的载流量：3864A。

再基于温升45K的载流量换算到70K温升下的载流量，则有：

求得70K温升下的载流量：4476A。

于是，对于2根竖放的100*10的铜排，70K温升下的载流量比55K时的载流量高15.8%左右。

《工业与民用供配电设计手册》第四版给出的结论是：相同结构、相同导体70K时载流量比55K 时增大10%左右。

除了利用GB/T7251.1的换算公式，我们还可以利用DIN43671的系数表进行校验，该表可以基于不同的环境温度和最高允许温度进行载流量换算。

先看蓝色线，表示的是环温25℃，母排温度70℃（温升45K），此时系数为1.25；

再看绿色线，表示的是环温25℃，母排温度80℃（温升55K），此时系数为1.4；

最后看红色线，表示的是环温25℃，母排温度95℃（温升70K），此时系数为1.6；

对于2根100*10的铜排，如果在环温25℃，母排温度70℃时载流量为3419A，那么根据系数关系，在环温25℃，母排温度80℃时载流量为3419A*1.4/1.25≈3829A，与之前计算的3864A相当。

因此，我们直接比较温升70K与55K下的系数关系，1.6比1.4多14.2%，意味着70K温升下的载流量比55K时的载流量高14.2%，之前计算的百分比是15.8%。

综上所述，在自由空气中，对于安装相同规格和数量铜排的母线槽，如果其允许运行温升值70K，那么其承载的电流比55K温升时高10~15%。

但是，按照《工业与民用供配电设计手册》第四版的推荐，载流能力相同的两种母线槽，工程师可以选择温升允许值是70K的母线槽，也可以选择温升允许值是55K的母线槽，但必须提前注明70K或是55K，那二者在铜排规格有何差异呢？

我们将手册中的载流量按45K、55K和70K罗列如下：

会发现，如果载流量是3864A~3961A的母线槽，当宣称允许温升70K时，选择的铜排是2xTMY100x8，宣称允许温升55K时，选择的铜排是2xTMY100x10，意味着55K时对于母排规格更严酷，也可以断定造价是最贵的。

简而言之，相同额定电流的母线槽，温升允许值55K的产品比70K的产品运行温度更低，所以制造商必须采用更大的导体截面，这直接增加了铜材、铝材等材料成本，造价也是贵，大约贵20%~30%。

写在后面的话，文中导体载流量的理论换算，首先前提条件是自由空气中（不同于母线槽密闭空间）。

其次母排为喷漆工艺，按照DIN43671的数据，喷涂铜排比裸铜排的载流量高17.6%（以TMY100x10为例），上述因素会导致理论计算值比实际工程中的偏大，但有一点可以确定，宣称相同额定电流的自然风冷母线槽，温升55K的产品比70K的贵。

参考资料：《工业与民用供配电设计手册》第四版，DIN43671，GB/T7251.1，GB/T25840。

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