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新型散热解决方案

发布于:2025-04-01 11:40:01 来自:电气工程/电气资料库

来源:会说电气

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作者:沧海笑

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大电流开关柜的温升一直是难以解决的问题,传导、对流、辐射。


传统的散热片采用铝合金片。新型散热片结合热管效应,散热效应大幅提升。


热管系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;热管的运用范围相当广泛,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。




从热力学的角度看,为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢?物体的吸热、放热是相对的,凡是有温度差存在的时候,就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。


从热传递的三种方式来看(辐射、对流、传导),其中热传导最快。热管就是利用蒸发制冷,使得热管两端温度差很大,使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。


管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端,另外一端为冷凝端,当热管一端受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。


这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。单根热管的散热能力有限,如大功率,需要更多的热管,热管一端与发热体连接,另一端与壳体连接,对应壳体处可安装散热器,加快散热,同时增大温差,加速散热。


新型板式热管散热器,由多片热管板组成,每一块热管板就是把单一的管演变成很多毛细管组成很多管路系统,在与发热源接触的部位,液体被高温气化,流向外部低温部位,外部温度低,气体又会变成液体回流到底板上,不断循环,且外部多片散热片共同作用,热传导效率比传统型材散热器提高2~3倍。


由于非常高的传导效率,以及稳定恒温效果,新型散热器可用于空气绝缘开关柜内部局部温升非常大地方,如静触头,固封极柱, 对于电气绝缘,散热片可以根据电场情况弯曲成圆角形状,或覆盖带孔均压屏蔽板。即实现均匀散热,又满足绝缘要求。


对于气体绝缘开关柜等封闭开关柜,由于没有内部气流,只能够在气箱外部安装散热器,这时采用新型热管散热器就可以减少散热器使用数量,提升降温效果。


 


气体绝缘开关柜还可以使用绝缘热管,通过高效热传导把高电压高发热处的温度传导到接地的低温、热易散发出去的地方,如把热从动静触头传导到气箱外壳。同样新型板式绝缘散热器通过密集的毛细管路将热量传导到外壳,功率更强大。



对于低压开关柜,5000/6300A断路器发热功率大,特别是动静触头连接处,发热非常大,开关柜不得不采用风扇对着静触头吹,以降低温升。采用新型散热器就可以实现温升的大幅下降,从而开关柜无需风冷既可以满足温升要求。


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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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