浅谈配电柜的散热方式

浅谈配电柜的散热方式
  摘要:配电柜是电力系统的重要组成部分,配电柜的运行情况对电力系统的运行状态具有重要的影响,因此在电力系统的维护中,对配电柜的维护往往是工作的重点。在配电柜内容由于电流的载荷比较高,因容易导致在短时间内配电柜温度快速的上升,较高的温度不仅会对配电柜内部电子元器件老化,降低配电柜的使用寿命,严重的还会导致内部元器件烧毁,对电力系统的安全性以及稳定性造成很大的影响。因此本文着重对配电柜的散热方式进行研究,希望能够提高配电柜的散热能力,保证电力系统的安全稳定。
        关键词:配电柜:散热方式;方法措施
        相对来说,配电柜内部的电子元器件的集成化程度是比较高的,且电力负载比较大,在配电柜内部主要有熔断器、接触器、断路器、变频器等主要的电子元器件,在电流热效应的作用下,这些元器件在运行的过程中,会产生大量的热量,尤其是变频器,由于承载的电流是比较大的,因此产生的热量也最多,一般来说,配电柜在运行一段时间后,内部的温度普遍可以达到四十摄氏度以上,而电子元器件的寿命与温度有很大的关系,长期在高温环境下运行,将会加快元器件的老化,对其性能稳定性也造成影响,比较严重的还会发生元器件烧毁的现象,因此需要将配电柜的散热工作重视起来。
        一.配电柜的热量来源以及计算龙泽罗拉百度影音
        在对配电柜的散热方式进行研究之前需要首先考虑热量的传播方式以及配电柜热量的计算,一般来说,可以将热量的传导方式分为三种,分别是热传导,热对流热辐射,在实际的热量传递中,往往是这三种热量传递方式同时存在的,基本上不存在独立的热量传播方式。
        在配电柜中一般是功率部件产生热量,比如说二极管,三极管,电阻,电容等,而在电子元器件中发热的部位主要集中在,元器件的导体,线圈等。在配电柜的元器件中,变频器的发热是比较大的。
        元器件的发热公式为E=Pn×(1-效率)×t,或者可以根据元器件的热损耗还对元器件的发热量进行计算P=Pn×(1-效率),加入一个变频器的额定功率为10KW,变频器的效率可以按照0.98来计算,在实际的计算中,需要按照元器件的标定效率来计算,根据以上公式,那么这个10千瓦变频器热损耗就是:P=10×1000×(1-0.98)=200W。
        一般来说大部分变频器的效率都在95%—98%之间,相对来说开关电源的效率要比较低,效率则在80%—95%之间,控制变压器的效率相对较高,基本上都可以达到95%以上,干油分配器>取样方法
根据热损耗计算公式,我们可以得知,效率越高的元器件,发热量越小。在配电柜中,一般都使用西门子的PLC模块,根据型号的不同PIC模块的功率也不同,ET200系列的PIC模块功率是比较小的在一到两瓦之间,而S400系列的PIC模块功率可以达到十瓦,有些配电柜是有荧光灯的,但是荧光灯的效率是比较低的,一般来说荧光灯的效率仅能达到50%左右,因此发热还是比较大的。
        二.冷却方式
        在实际的冷却工作中,有多种不同的散热方式,从技术类型的角度上来看,可以将配电柜的冷却方式分为三种,第一种是闭环冷却,该冷却方式,不依靠与外界空气的交换,空气在配电柜内部循环,在配电柜外部增加制冷设备,来对配电柜内部进行降温,外部的制冷设备一般为空调或者是热交换器。第二种冷却方式是开环冷却,该冷却方式主要是采用空气交换的原理,来实现降温,一般需要在柜体上开孔洞,可以与风冷设备配合实现快速降温。第三种冷却方式为自然冷却,该冷却方式属于被动式的散热,配电柜内的热量仅仅通过外壳散发,或者是通风孔散发,散热能力是比较差的,这种冷却方式一般适用于发热量比较小的机体。
        三.应用情况
led外露灯
        3.1机柜空调
        机柜空调能够对配电柜进行主动降温,也是一种降温能力比较强的散热方式,机柜空调能够自动对机柜内的温度进行检测,并进行制冷。与一般的空调相比,机柜空调在结构设计上,以及功率上都有很大的差异,机柜空调主要是对电子设备进行降温,主要安装在柜体中,因此功率是比较小的,在主要用于配电柜的散热,或者是小型柜式通信的散热,机柜空调温度调节的范围还是比较大的,可以实现二十摄氏度到五十摄氏度的调节,一般来说利用机柜空调进行温度调节时,不会将温度调到二十摄氏度以下,因为如果机柜内部的温度太低的话,就可能产生冷凝水,导致电器短路。
机柜空调器        3.2风冷
        风冷主要就是利用风扇来实现制冷,在风扇的吹风口或是抽风口处,需要设置过滤器,防止异物进入到机柜内,一般来说风冷散热分为两种形式,一种是吹风式的风冷,另一种是抽风式的风冷,吹风式的风冷主要是将外界的冷空气吹入到机柜内,实现降温的效果,而抽风式的风冷主要是将内部热空气抽出,实现降温,根据配电柜热功率的不同,需要灵活的对风扇的气流量进行设置。
        2.3自然冷却
        客观来说,自然冷却式的散热,散热的效率是比较低的,属于一种被动散热方式,主要是依靠机柜的外壳进行散热,通过对机柜结构的优化设计也可以大幅度提升自然散热的效果,比如在机柜上增加通风孔,增加机柜的散热面积等,都可以提升配电柜的散热能力。需要注意是,一些功率比较大的配备柜,仅仅采用自然散热的方式是远远不够,还需要采用风冷,或者是机柜空调的方式进行散热,才能保证散热的效果。
        总结
        作为电力系统的重要组成部分,配电柜的稳定运行,对电力系统的安全性具有重要的意义,但是实际的使用中,由于配电柜内部的电子元器件比较密集,电力负荷也比较大,因此配电柜的发热问题也很严重,长期在高温的环境下运行,将导致配电柜的内部元器件老化,甚至会导致元器件烧毁,对电力系统的安全以及稳定性造成很大的影响,因此需要将配电柜的散热问题重视起来,注重配电柜的散热设计,对配电柜的内部元器件设计以及结构设计进行优化,提升配电柜的散热水平,在这个过程中还需要考虑到成本寿命等多方面的因素,保证散热方案的科学性,合理性,从多个方面提高配电柜的散热能力,保证电力系统的稳定运行。
        参考文献:
        [1]汤凯,陆彪,陈德敏,何鑫,曹镇.电力系统开关柜散热过程研究[C].中国金属学会能源与热工分会、东北大学.第十届全国能源与热工学术年会论文集.中国金属学会能源与热工分会、东北大学:中国金属学会能源与热工分会,2019:186-190.
        [2]张鹏.浅谈配电柜的散热方式[J].电工技术,2019(10):41-42.塑料切粒机
        [3]邢刚,尹健宁,屈建宇,李兴文.涂层对开关柜散热的影响分析[J].电器与能效管理技术,2016(16):8-12.

本文发布于:2024-09-25 06:22:09,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/343088.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:散热   元器件   方式
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议