換熱芯體在中壓電氣柜熱能管理中的實踐應用

本文針對中壓電氣柜運行時銅排發熱嚴重、傳統散熱方案存在安全隱患的問題，分析換熱芯體的實施策略。通過耐高壓絕緣設計、多向流道布局優化，芯體可實現柜體內部熱量安全導出，將關鍵節點溫度降低10-15℃，保障電力系統連續穩定運行。

中壓開關柜（10-35kV）內銅排與斷路器接觸點溫度可達80-100℃，傳統風扇散熱易將灰塵帶入柜體引發放電事故，而空調冷卻方案成本高昂且能耗大。

換熱芯體的核心作用

1. 絕緣安全設計

• 芯體采用陶瓷化硅膠密封圈，耐受10kV/mm電場強度，避免柜內放電風險。

• 鋁合金框架與柜體間設置3mm絕緣墊層，確保電位隔離。

2. 定向導熱優化

• 根據紅外熱成像數據定制流道走向，在銅排、斷路器上方設置密集換熱區，局部散熱效率提升50%。

• 外部散熱翅片面積增加至2.5m2，自然對流條件下可帶走1.2kW熱量。

3. 實際應用數據

• 變電站改造項目中，芯體使柜內最高溫由98℃降至83℃，繼電器誤動作次數歸零。

• 相比空調方案，年節約電費超8萬元，投資回收期小于1.5年。

技術實施要點

• 電磁兼容性：芯體金屬部件需單點接地，避免形成閉合渦流回路。

• 巡檢維護：每半年使用熱像儀檢測芯體表面溫度均勻性，溫差>5℃時提示清洗。

總結
換熱芯體通過絕緣安全與定向導熱設計，解決中壓電氣柜散熱難題，為電力系統提供高可靠性熱能管理方案。