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IEC/TR 60890 Ed. 3.0 b:2022 A method of temperature-rise verification of low-voltage switchgear and controlgear assemblies by calculation >
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IEC/TR 60890 Ed. 3.0 b:2022 A method of temperature-rise verification of low-voltage switchgear and controlgear assemblies by calculation, 2022
- English [Go to Page]
- CONTENTS
- FOREWORD
- INTRODUCTION
- 1 Scope
- 2 Normative references
- 3 Terms and definitions
- 4 Verification conditions
- 5 Calculation method [Go to Page]
- 5.1 Assumptions made in this calculation
- 5.2 Necessary information
- 5.3 Calculation procedure [Go to Page]
- 5.3.1 General
- 5.3.2 Determination of the effective cooling surface Ae of the enclosure
- 5.3.3 Determination of the internal temperature-rise Δt0,5 of the air at mid-height of the enclosure
- 5.3.4 Determination of the internal temperature-rise Δt1,0 of air at the top of the enclosure
- 5.3.5 Characteristic curve for temperature-rise of air inside enclosure
- 5.4 Maximum internal air temperature limits
- 6 Further considerations [Go to Page]
- 6.1 General
- 6.2 Guidance on the effects of an uneven power distribution
- 6.3 Guidance on the additional temperature-rise effect due to solar radiation
- 7 Evaluation of the design
- Annex A (informative)Examples for the calculation of the temperature-riseof air inside enclosures [Go to Page]
- A.1 Example 1
- A.2 Example 2
- Annex B (informative)Guidance on the effects of an uneven power distribution [Go to Page]
- B.1 Horizontal partition
- B.2 Calculation of internal air temperature-rise for assemblies with ventilation openings with even power distribution and less than 50 % perforation in horizontal partitions
- B.3 Calculation of internal air temperature-rise with an uneven power distribution
- Annex C (informative)Guidance on the additional temperature-rise effectdue to solar radiation [Go to Page]
- C.1 General
- C.2 Solar radiation phenomena
- C.3 Solar radiation – consequences for thermal calculation
- C.4 Solar radiation of enclosures with air ventilation openings
- Annex D (informative)Guidance on the effect of different enclosure materials,construction and finishes [Go to Page]
- D.1 General
- D.2 Validity criteria
- D.3 Material of enclosure
- D.4 Results
- Annex E (informative)Guidance on the effects of differentnatural ventilation arrangements
- Annex F (informative)Guidance on forced ventilation management [Go to Page]
- F.1 General
- F.2 Forced ventilation installation system
- F.3 Installation considerations
- Annex G (informative)Power loss values calculation [Go to Page]
- G.1 General
- G.2 Power losses of low-voltage switchgear and controlgear
- G.3 Power losses of conductors connecting low-voltage switchgear and controlgear
- G.4 Power losses of busbars
- G.5 Power losses of electronic devices
- Annex H (informative)Guidance on the impact of an adjacent wallon the assembly cooling surfaces
- Annex I (informative)Operating current and power loss of copper conductors
- Annex J (informative)Guidance to magnetic and eddy-current power losses
- Annex K (informative)Forced ventilation airflow calculation [Go to Page]
- K.1 General
- K.2 Ventilation airflow calculation
- Bibliography
- Figures [Go to Page]
- Figure 1 – Temperature-rise characteristic curvefor enclosures with Ae exceeding 1,25 m2
- Figure 2 – Temperature-rise characteristic curvefor enclosures with Ae not exceeding 1,25 m2
- Figure 3 – Enclosure constant k for enclosures without ventilationopenings, with an effective cooling surface Ae > 1,25 m2
- Figure 4 – Temperature distribution factor c for enclosures without ventilationopenings and with an effective cooling surface Ae > 1,25 m2
- Figure 5 – Enclosure constant k for enclosures with ventilationopenings and an effective cooling surface Ae > 1,25 m2
- Figure 6 – Temperature distribution factor c for enclosures with ventilationopenings and an effective cooling surface Ae > 1,25 m2
- Figure 7 – Enclosure constant k for enclosures without ventilation openingsand with an effective cooling surface Ae ≤ 1,25 m2
- Figure 8 – Temperature distribution factor c for enclosures withoutventilation openings and with an effective cooling surface Ae ≤ 1,25 m2
- Figure 9 – Calculation of temperature-rise of air inside enclosures
- Figure A.1 – Example 1, calculation for an enclosure with exposed side faceswithout ventilation openings and without internal horizontal partitions
- Figure A.2 – Example 1, calculation for a single enclosure
- Figure A.3 – Example 2, calculation for an enclosurefor wall-mounting with ventilation openings
- Figure A.4 – Example 2, calculation for one enclosure half
- Figure A.5 – Example 2, calculation for an enclosurefor wall-mounting with ventilation openings
- Figure B.1 – Examples of assemblies with horizontal partitions
- Figure B.2 – Temperature-rise verification of a higher-power circuit
- Figure C.1 – Solar radiation phenomena
- Figure C.2 – Interpolation curve
- Figure D.1 – Results of comparison tests
- Figure E.1 – Examples of crossing diagonal installation
- Figure E.2 – Effect of additional filters
- Figure F.1 – Examples of forced ventilation arrangements
- Figure H.1 – Wall-mounted assembly
- Figure H.2 – Floor-standing assembly
- Figure J.1 – Power losses distribution for differentgland plates with the same rating
- Tables [Go to Page]
- Table 1 – Method of calculation, application, formulas and characteristics
- Table 2 – Symbols, units and designations
- Table 3 – Surface factor b according to the type of installation
- Table 4 – Factor d for enclosures without ventilation openingsand with an effective cooling surface Ae > 1,25 m2
- Table 5 – Factor d for enclosures with ventilation openingsand an effective cooling surface Ae > 1,25 m2
- Table 6 – Equation for Figure 3
- Table 7 – Equations for Figure 4
- Table 8 – Equations for Figure 5
- Table 9 – Equations for Figure 6
- Table 10 – Equation for Figure 7
- Table 11 – Equation for Figure 8
- Table C.1 – Approximate solar absorption radiation coefficients(according to colour)
- Table I.1 – Operating current and power loss of single-core copper cableswith a permissible conductor temperature of 70 °C (ambient temperature insidethe enclosure: 55 °C)
- Table I.2 – Reduction factor k1 for cables with a permissible conductortemperature of 70 °C (extract from IEC 60364-5-52:2009, Table B.52.14)
- Table I.3 – Operating current and power loss of bare copper bars with rectangular cross-section, run horizontally and arranged with their largest face vertical, for DC and AC frequencies 16 2/3 Hz, 50 Hz to 60 Hz (ambient temperature inside the enclosure: 55 °C, temperature of the conductor 70 °C)
- Table I.4 – Factor k4 for different temperatures ofthe air inside the enclosure and/or for the conductors
- Table K.1 – Factor k for altitudes above sea level
- Français [Go to Page]
- SOMMAIRE
- AVANT-PROPOS
- INTRODUCTION
- 1 Domaine d'application
- 2 Références normatives
- 3 Termes et définitions
- 4 Conditions de vérification
- 5 Méthode de calcul [Go to Page]
- 5.1 Hypothèses retenues pour ce calcul
- 5.2 Informations nécessaires
- 5.3 Procédure de calcul [Go to Page]
- 5.3.1 Généralités
- 5.3.2 Détermination de la surface effective de refroidissement Ae de l'enveloppe
- 5.3.3 Détermination de l'échauffement Δt0,5 de l'air intérieur à mi-hauteur de l'enveloppe
- 5.3.4 Détermination de l'échauffement Δt1,0 de l'air intérieur au sommet de l'enveloppe
- 5.3.5 Courbe caractéristique de l'échauffement de l'air à l'intérieur de l'enveloppe
- 5.4 Limites maximales d'échauffement de l'air intérieur
- 6 Considérations supplémentaires [Go to Page]
- 6.1 Généralités
- 6.2 Recommandations concernant les effets d'une répartition de puissance non uniforme
- 6.3 Recommandations concernant l'effet de l'échauffement supplémentaire dû au rayonnement solaire
- 7 Vérification de la conception
- Annexe A (informative)Exemples de calcul de l'échauffement de l'airà l'intérieur d'enveloppes [Go to Page]
- A.1 Exemple 1
- A.2 Exemple 2
- Annexe B (informative)Recommandations concernant les effetsd'une répartition de puissance non uniforme [Go to Page]
- B.1 Séparation horizontale
- B.2 Calcul de l'échauffement de l'air intérieur pour les ensembles avec ouvertures de ventilation avec une répartition de puissance uniforme et moins de 50 % de perforation des séparations horizontales
- B.3 Calcul de l'échauffement de l'air intérieur avec une répartition de puissance non uniforme
- Annexe C (informative)Recommandations concernant l'effet de l'échauffementsupplémentaire dû au rayonnement solaire [Go to Page]
- C.1 Généralités
- C.2 Phénomènes de rayonnement solaire
- C.3 Rayonnement solaire – conséquences pour le calcul thermique
- C.4 Rayonnement solaire sur les enveloppes avec ouvertures de ventilation
- Annexe D (informative)Recommandations concernant l'effet des différentsmatériaux d'enveloppe, de la construction et des finitions [Go to Page]
- D.1 Généralités
- D.2 Critères de validité
- D.3 Matériau de l'enveloppe
- D.4 Résultats
- Annexe E (informative)Recommandations concernant les effets desdifférentes dispositions de ventilation naturelle
- Annexe F (informative)Recommandations concernant la gestion par ventilation forcée [Go to Page]
- F.1 Généralités
- F.2 Système d'installation de ventilation forcée
- F.3 Considérations relatives à l'installation
- Annexe G (informative)Calcul des valeurs des puissances dissipées [Go to Page]
- G.1 Généralités
- G.2 Puissances dissipées par les appareillages à basse tension
- G.3 Puissances dissipées par les conducteurs qui relient les appareillages à basse tension
- G.4 Puissances dissipées par les jeux de barres
- G.5 Puissances dissipées par les dispositifs électroniques
- Annexe H (informative)Recommandations concernant l'impact d'une paroi adjacentesur les surfaces de refroidissement de l'ensemble
- Annexe I (informative)Courant de fonctionnement et puissance dissipéepar les conducteurs en cuivre
- Annexe J (informative)Recommandations concernant les pertesmagnétiques et par courant de Foucault
- Annexe K (informative)Calcul du débit d'air de ventilation forcée [Go to Page]
- K.1 Généralités
- K.2 Calcul du débit d'air de ventilation
- Bibliographie
- Figures [Go to Page]
- Figure 1 – Courbe caractéristique de l'échauffementpour enveloppes avec Ae supérieure à 1,25 m2
- Figure 2 – Courbe caractéristique de l'échauffementpour enveloppes avec Ae inférieure ou égale à 1,25 m2
- Figure 3 – Constante de l'enveloppe k pour enveloppes sans ouvertures de ventilation et avec une surface effective de refroidissement Ae > 1,25 m2
- Figure 4 – Facteur de répartition de la température c four enveloppes sans ouvertures de ventilation et avec une surface effective de refroidissement Ae > 1,25 m2
- Figure 5 – Constante de l'enveloppe k pour enveloppes avec ouvertures de ventilationet avec une surface effective de refroidissement Ae > 1,25 m2
- Figure 6 – Facteur de répartition de la température c pour enveloppes avec ouvertures de ventilation et avec une surface effective de refroidissement Ae > 1,25 m2
- Figure 7 – Constante de l'enveloppe k pour enveloppes sans ouvertures de ventilation et avec une surface effective de refroidissement Ae ≤ 1,25 m2
- Figure 8 – Facteur de répartition de la température c pour enveloppes sans ouvertures de ventilation et avec une surface effective de refroidissement Ae ≤ 1,25 m2
- Figure 9 – Calcul de l'échauffement de l'air à l'intérieur d'enveloppes
- Figure A.1 – Exemple 1, calcul pour une enveloppe séparée détachée sur tous les côtés sans ouvertures de ventilation et sans séparations internes horizontales
- Figure A.2 – Exemple 1, calcul pour une enveloppe séparée
- Figure A.3 – Exemple 2, calcul pour une enveloppe pour montage mural avec ouvertures de ventilation
- Figure A.4 – Exemple 2, calcul pour une moitié d'enveloppe
- Figure A.5 – Exemple 2, calcul pour une enveloppe pourmontage mural avec ouvertures de ventilation
- Figure B.1 – Exemples d'ensembles avec séparations horizontales
- Figure B.2 – Vérification de l'échauffement d'un circuit de puissance supérieure
- Figure C.1 – Phénomènes de rayonnement solaire
- Figure C.2 – Courbe d'interpolation
- Figure D.1 – Résultats des essais de comparaison
- Figure E.1 – Exemples d'installations en diagonale
- Figure E.2 – Effet des filtres supplémentaires
- Figure F.1 – Exemples de dispositions de ventilation forcée
- Figure H.1 – Ensemble à montage mural
- Figure H.2 – Ensemble posé au sol
- Figure J.1 – Répartition des puissances dissipées pour différentes plaques passe-câbles de mêmes caractéristiques assignées
- Tableaux [Go to Page]
- Tableau 1 – Méthode de calcul, application, formules et caractéristiques
- Tableau 2 – Symboles, unités et désignations
- Tableau 3 – Facteur de surface b selon le type d'installation
- Tableau 4 – Facteur d pour enveloppes sans ouvertures de ventilation et avec une surface effective de refroidissement Ae > 1,25 m2
- Tableau 5 – Facteur d pour enveloppes avec ouvertures de ventilation et avec une surface effective de refroidissement Ae > 1,25 m2
- Tableau 6 – Equation pour la Figure 3
- Tableau 7 – Equations pour la Figure 4
- Tableau 8 – Equations pour la Figure 5
- Tableau 9 – Equations pour la Figure 6
- Tableau 10 – Equation pour la Figure 7
- Tableau 11 – Equation pour la Figure 8
- Tableau C.1 – Coefficients d'absorption du rayonnement solaire estimés(selon la couleur)
- Tableau I.1 – Courant de fonctionnement et puissance dissipée par les câbles en cuivre unipolaires avec une température admissible du conducteur de 70 °C (température ambiante à l'intérieur de l'enveloppe: 55 °C)
- Tableau I.2 – Facteur de réduction k1 pour les câbles avec une température admissible du conducteur de 70 °C (extrait de l'IEC 60364-5-52:2009, Tableau B.52.14)
- Tableau I.3 – Courant de fonctionnement et puissance dissipée par les barres en cuivre nu de section rectangulaire, qui cheminent horizontalement et disposées avec leur côté le plus grand verticalement, pour des fréquences en courant continu et en courant alternatif jusqu'à 16 2/3 Hz, 50 Hz à 60 Hz (température ambiante à l'intérieur de l'enveloppe: 55 °C, température du conducteur: 70 °C)
- Tableau I.4 – Facteur k4 pour différentes températures de l'air à l'intérieur de l'enveloppe et/ou pour les conducteurs
- Tableau K.1 – Facteur k pour des altitudes supérieures au niveau de la mer [Go to Page]
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