本实用新型一种用于高低压开关柜降低温升的解决方案,采用吹胀液冷散热器将热量从开关柜温度较高点转移到温度低点,实现开关柜的温度均衡,避免局部过热造成绝缘加速老化失效。
吹胀液冷散热片基于热管原理,是一种具有快速均温特性的特殊材料,其中空的金属管体,使其具有质轻的特点,而其快速均温的特性,则使其具有优异的热超导性能;最早期运用于航天领域,现早已普及运用于各式热交换器、冷却器、天然地热引用…等,担任起快速热传导的角色,更是现今电子产品散热装置中最普遍高效的导热(非散热)元件。在高低压开关柜中应用,可以明显降低温升,减少铜排使用量。
冷却效果取决于发热点和散热点的温差,温差越大,散热效率越高,液冷散热器通过将高发热点的热量通过物态变化,即高发热点气化流动到外部低温区域液化,高效传导热量。空气绝缘中置柜应用,中置柜高发热点在一次触头连接,由于密闭在触头盒内部,空气对流散热效果差,而普通散热器由于安装位置温差小,散热效果不明显。吹胀液冷散热器首先将热量通过热管传导到较低温度的外壳,或低温隔室区域,再通过散热器散热,温差大,散热效率高。
散热途径主要有两条,一是在触头盒上方安装散热器,将触头发热直接引至柜顶部低温区域,直接散热,主要有利于上部梅花触头连接发热。另一条是在上下触头盒之间,沿着母线室隔板,将热量引至后部电缆室泄压通道区域,主要用于下部触头盒的散热。通过模拟分析,柜后电缆室泄压通道气流大,有利于热量散发。
对于大电流充气柜,同样采用吹胀液冷散热器将触头、灭弧室周边高发热点温度引至外壳,通过散热器降温,相比较于传统散热器,效率更高。对于断路器极柱散热,触臂散热,同样采用圆柱形液冷板,散热效果好。在当前铜价高居不下的情况下,有效解决局部温升过高,实现系统解决发热问题,减少铜排使用。与强制风冷比较,不需外部电源,无噪音,免维护。薄板型液冷,尺寸紧凑,不减少电气间隙,对绝缘没有影响。
吹胀液冷散热器的的价格并不高,采用吹胀技术成熟,在冰箱等制冷设备应用几十年,价格低廉,5G通讯装置发热量大,布署量多,因此通讯行业等也推动了热管散热片的产业发展,相比较高居不下的铜价,开关设备使用已经可以满足价格体系要求相比较于铜包铝等材料替代,使用风险低,安全可靠。
本实用新型包括中低压开关设备,对于低压开关柜、配电箱,特别是变频器、软启动等设备可以降低温升,减少对冷却风扇的依赖,实现高安装密度。作为低压控制柜箱体,散热效果好,环境适应性强。安全、环保。
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