在電力系統(tǒng)中，充氣柜作為重要的配電設(shè)備，內(nèi)部電氣元件在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量。若熱量無(wú)法及時(shí)散發(fā)，將導(dǎo)致柜內(nèi)溫度升高，影響設(shè)備性能甚至引發(fā)故障。因此，合理選擇散熱風(fēng)扇的風(fēng)壓與風(fēng)量，成為保障充氣柜穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
一、影響充氣柜散熱需求的因素
充氣柜內(nèi)部的發(fā)熱源主要包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線等電氣元件，其發(fā)熱功率直接決定散熱需求。一般來(lái)說(shuō)，額定電流越大、負(fù)載率越高的充氣柜，電氣元件產(chǎn)生的熱量越多。同時(shí)，充氣柜的柜體結(jié)構(gòu)也會(huì)影響散熱效率。柜體的尺寸、通風(fēng)孔數(shù)量與布局，以及內(nèi)部元器件的排列方式，都會(huì)改變空氣流動(dòng)路徑和阻力。例如，緊湊型充氣柜內(nèi)部空間狹小，空氣流通不暢，對(duì)散熱風(fēng)扇的風(fēng)壓要求更高。此外，環(huán)境條件同樣不容忽視，高溫、高濕或通風(fēng)不良的運(yùn)行環(huán)境，會(huì)使充氣柜散熱難度加大，需相應(yīng)提高風(fēng)扇的散熱能力。
二、風(fēng)壓需求分析
風(fēng)壓是指風(fēng)扇克服充氣柜內(nèi)部空氣流動(dòng)阻力的能力。柜內(nèi)空氣流動(dòng)阻力主要來(lái)自通風(fēng)孔、風(fēng)道以及電氣元件對(duì)氣流的阻礙。在計(jì)算風(fēng)壓需求時(shí)，需考慮空氣通過(guò)這些部位產(chǎn)生的壓力損失。通常，通風(fēng)孔的形狀、大小和數(shù)量不同，空氣流過(guò)時(shí)的阻力也不同;彎曲或狹窄的風(fēng)道會(huì)增加空氣流動(dòng)的摩擦阻力;而電氣元件密集分布的區(qū)域，會(huì)形成局部渦流，進(jìn)一步增大阻力。為確?？諝饽軌蝽樌鹘?jīng)充氣柜內(nèi)部并帶走熱量，散熱風(fēng)扇提供的風(fēng)壓必須大于這些阻力之和。
三、風(fēng)量需求分析
風(fēng)量即單位時(shí)間內(nèi)風(fēng)扇輸送的空氣體積，它直接影響散熱效果。根據(jù)熱平衡原理，要將充氣柜內(nèi)電氣元件產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)出去，風(fēng)扇提供的風(fēng)量需滿足一定要求。具體計(jì)算時(shí)，需已知電氣元件的總發(fā)熱量、允許溫升、空氣比熱容以及空氣密度等參數(shù)。通過(guò)公式計(jì)算，可得出維持柜內(nèi)溫度在安全范圍內(nèi)所需的最小風(fēng)量。例如，某充氣柜電氣元件總發(fā)熱量為 1000W，允許溫升為 30℃，經(jīng)計(jì)算，其散熱風(fēng)扇的最小風(fēng)量需達(dá)到 80m3/h ，才能保證柜內(nèi)溫度處于合理區(qū)間。
四、風(fēng)壓風(fēng)量的計(jì)算方法
在實(shí)際應(yīng)用中，風(fēng)壓和風(fēng)量的計(jì)算常采用經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式。首先，根據(jù)充氣柜的結(jié)構(gòu)尺寸和發(fā)熱功率，利用經(jīng)驗(yàn)公式初步估算風(fēng)壓和風(fēng)量需求;然后，通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ突蚴褂? CFD(計(jì)算流體力學(xué))軟件進(jìn)行模擬，對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行修正和優(yōu)化。此外，還可參考同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，調(diào)整風(fēng)扇的風(fēng)壓和風(fēng)量選型，以確保充氣柜的散熱性能達(dá)到狀態(tài)。
合理分析與計(jì)算充氣柜散熱風(fēng)扇的風(fēng)壓風(fēng)量需求，是保障充氣柜可靠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。只有充分考慮各種影響因素，采用科學(xué)的計(jì)算方法，才能選配合適的散熱風(fēng)扇，為充氣柜的穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。
業(yè)務(wù)-任先生