高压开关柜温度场数值分析

高压开关柜过热是威胁其安全稳定运行的关键因素,准确计算开关柜内部温升很有必要。本文采用Solidworks软件建立开关柜精细3D有限元模型,基于Icepak软件进行温度场和流体场的数值计算和分析。考虑空气对流散热和风扇强迫风冷的因素,通过控制热流路径上的空气网格尺寸和形状,实现了复杂模型温度分布的准确求解。以典型10kV高压开关柜为对象,根据开关柜各个部位的发热量,计算了柜体内的温度分布,计算结果表明断路器模块是开关柜中温度较高的区域,最高温度出现在上动触头处,是开关柜温度监控的关键。对开关柜进行了温升试验,通过对比仿真计算结果和试验结果,验证了仿真计算的准确性。     

不同散热条件对开关柜母线室温度分布影响探究

开关柜的温度场仿真计算对开关柜的运行检修与设计具有重大指导意义,但由于开关柜模型复杂,计算量大,在现有仿真计算中常忽略热辐射过程以提高计算效率,缺乏对网格剖分的精细化控制,对风机开启下的强迫对流散热效果也缺乏直观对比。因此,本文以开关柜的典型结构——母线室为研究对象,建立精细三维模型,利用ICEM软件对网格进行局部控制的优化剖分,再将模型导入CFX软件进行温度-流体场仿真计算与分析,探究热辐射散热与风机对流散热对开关柜内部温度分布规律的影响,结果表明热辐射散热使母排温度下降,柜体角落处温度明显上升,整体分布更加均匀;风机散热使母线室内部流速激增,降温效果明显,并通过实验验证了仿真计算的准确性。