一种电箱的散热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电箱的散热系统，采用风道冷却可以迫使气流按规定路径通行，合理控制气流并分配至电箱内部各单元和各组件，避免冷空气在输送过程中被大型元件阻塞而造成风量损耗，降低了冷空气传输阻力，提升散热效果；考虑到热空气比冷空气密度小，风道应设计为冷风口比热风口低，且冷、热风口的距离应足够大，以防止进出气流形成短路，影响散热效果，一般可采用底面/前面中下部进冷风，顶面/后面中上部出热风的形式，通过外加制冷设备带走箱内多余热量，通过使新鲜冷空气流经机柜来移除箱内多余热量，如强迫风冷，箱内热量仅通过机壳散发，或通过通风口辅助散热。或通过通风口辅助散热。或通过通风口辅助散热。

【技术实现步骤摘要】
一种电箱的散热系统


[0001]本专利技术涉及电箱
，具体为一种电箱的散热系统。

技术介绍

[0002]配电柜内部安装有大量的电气元器件，如熔断器、接触器、断路器、变频器等，由于电流的热效应，这些元件在长时间运行的过程中会产生大量的热量，尤其是带有变频器的产品，产生的热量更大，很容易使配电柜内部温度达到40℃以上。
[0003]一般通过减小各部分电阻阻值，降低集肤效应与邻近效应来减少配电柜发热功率，以现有的技术水平看，减小接触电阻阻值的手段有限且成本较高，因此本专利技术提出一种电箱的散热系统。

技术实现思路

[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电箱的散热系统，
[0005]S1：采用风道冷却可以迫使气流按规定路径通行，合理控制气流并分配至电箱内部各单元和各组件，避免冷空气在输送过程中被大型元件阻塞而造成风量损耗，降低了冷空气传输阻力，提升散热效果；
[0006]S2：考虑到热空气比冷空气密度小，风道应设计为冷风口比热风口低，且冷、热风口的距离应足够大，以防止进出气流形成短路，影响散热效果，一般可采用底面/前面中下部进冷风，顶面/后面中上部出热风的形式；
[0007]S3：铜排总发热量为2000W，断路器发热量为653W，铜排的材料属性为铜，其他结构材料属性计算误差难以控制，电箱内网格分辨率为5
‑
10mm，网格总量约1200万个；
[0008]S4：交流接触器的吸合功率远大于维持功率，接触器的吸合/维持功率损耗：工作电流9
‑
22A/380V/3相吸合功率55W/维持功率29W；工作电流3238A/380V/3相吸合功率83W/维持功率3.4W；
[0009]S5：增加箱体通风口面积有助于电箱散热，实测电箱吸、排气口孔口面积是0.05m2，从电箱的面积分析来看，吸气口开孔面积可以增大至0.08m2。
[0010]优选的，所述使用冷却水作为冷却介质，水管中的冷水流经交换器外循环，带出机箱内循环热空气中的热量，交换器内循环中吹入箱内的空气变为冷空气，而箱内热量转化为水管中热水的热量并被带走，冷却功率为300
‑
7000W，温度范围为1
‑
70℃，防护等级一般可达到IP55。
[0011]优选的，所述热对流散热功率P
y
＝1.86S
C
ΔT
S1.25
，其中S
C
表示箱体散热表面积，Δ
TS
表示外环境与散热面温度差；热辐射散热功率P
r
＝5.67
×
10
－8
ε[(T
m
+ΔT
s
)4－T
4m
]S
r
，其中ε为表面辐射系数，T
m
为许用温升，S
r
表示箱体辐射外表面积。
[0012]优选的，所述由计算看出，全流域温度分布范围为323
‑
374K，断路器发热量为653W，平均表面热流密度为328W/m2；表面温度范围为338
‑
372K，表面平均温度为349K，铜排发热量为2000W，平均表面热流密度为95W/m2；表面温度范围为324
‑
374K，表面平均温度为
333K。
[0013]优选的，所述为防止电箱内的温度低于箱外的温度而发生凝露，一般将空调的起动温度调节在25
‑
30℃，空调器工作时有振动，尽量不将空调器安装在电箱门上，并注意冷却水的收集，注意电箱内冷、热空气的流通道路，防止因冷风短路而引起空调器频繁起动。必要时，在出风口加装导流板。
[0014]优选的，所述在电箱两侧与其他箱间距各空出0.2m的距离，空隙处前后面安装封板，箱顶不装封板，电箱门板上下部和顶部都留有自然通风口，可使空气保持对流，以提高箱体两侧散热面积。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术通过外加制冷设备带走箱内多余热量，通过使新鲜冷空气流经机柜来移除箱内多余热量，如强迫风冷，箱内热量仅通过机壳散发，或通过通风口辅助散热。
附图说明
[0017]图1为本专利技术散热系统展示图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种电箱的散热系统，
[0020]S1：采用风道冷却可以迫使气流按规定路径通行，合理控制气流并分配至电箱内部各单元和各组件，避免冷空气在输送过程中被大型元件阻塞而造成风量损耗，降低了冷空气传输阻力，提升散热效果；
[0021]S2：考虑到热空气比冷空气密度小，风道应设计为冷风口比热风口低，且冷、热风口的距离应足够大，以防止进出气流形成短路，影响散热效果，一般可采用底面/前面中下部进冷风，顶面/后面中上部出热风的形式；
[0022]S3：铜排总发热量为2000W，断路器发热量为653W，铜排的材料属性为铜，其他结构材料属性计算误差难以控制，电箱内网格分辨率为5
‑
10mm，网格总量约1200万个；
[0023]S4：交流接触器的吸合功率远大于维持功率，接触器的吸合/维持功率损耗：工作电流9
‑
22A/380V/3相吸合功率55W/维持功率29W；工作电流3238A/380V/3相吸合功率83W/维持功率3.4W；
[0024]S5：增加箱体通风口面积有助于电箱散热，实测电箱吸、排气口孔口面积是0.05m2，从电箱的面积分析来看，吸气口开孔面积可以增大至0.08m2。
[0025]使用冷却水作为冷却介质，水管中的冷水流经交换器外循环，带出机箱内循环热空气中的热量，交换器内循环中吹入箱内的空气变为冷空气，而箱内热量转化为水管中热水的热量并被带走，冷却功率为300
‑
7000W，温度范围为1
‑
70℃，防护等级一般可达到IP55，热对流散热功率P
y
＝1.86S
C
ΔT
S1.25
，其中S
C
表示箱体散热表面积，Δ
TS
表示外环境与散热面温度差；热辐射散热功率P
r
＝5.67
×
10
－8
ε[(T
m
+ΔT
s
)4－T
4m
]S
r
，其中ε为表面辐射系数，T
m
为
许用温升，S
r
表示箱体辐射外表面积，由计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电箱的散热系统，其特征在于：S1：采用风道冷却可以迫使气流按规定路径通行，合理控制气流并分配至电箱内部各单元和各组件，避免冷空气在输送过程中被大型元件阻塞而造成风量损耗，降低了冷空气传输阻力，提升散热效果；S2：考虑到热空气比冷空气密度小，风道应设计为冷风口比热风口低，且冷、热风口的距离应足够大，以防止进出气流形成短路，影响散热效果，一般可采用底面/前面中下部进冷风，顶面/后面中上部出热风的形式；S3：铜排总发热量为2000W，断路器发热量为653W，铜排的材料属性为铜，其他结构材料属性计算误差难以控制，电箱内网格分辨率为5
‑
10mm，网格总量约1200万个；S4：交流接触器的吸合功率远大于维持功率，接触器的吸合/维持功率损耗：工作电流9
‑
22A/380V/3相吸合功率55W/维持功率29W；工作电流3238A/380V/3相吸合功率83W/维持功率3.4W；S5：增加箱体通风口面积有助于电箱散热，实测电箱吸、排气口孔口面积是0.05m2，从电箱的面积分析来看，吸气口开孔面积可以增大至0.08m2。2.根据权利要求1所述的一种电箱的散热系统，其特征在于：所述使用冷却水作为冷却介质，水管中的冷水流经交换器外循环，带出机箱内循环热空气中的热量，交换器内循环中吹入箱内的空气变为冷空气，而箱内热量转化为水管中热水的热量并被带走，冷却功率为300
‑
7000W，温度范围为1
‑
70℃，防护等级一般可达到IP55。3.根据权利要求1所述的一种电箱的散热系统，其特征在于：所述热对流散热功率P
y
＝1.86S
C
ΔT
S1.25...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋煜，
申请(专利权)人：蒋煜，
类型：发明
国别省市：