配电柜的温度场仿真及优化设计

发布时间：2019-01-20 20:28

【摘要】：配电柜是集成了用于电能分配的电气元件的柜体，它主要应用于对用电设备进行配电和控制。近几年我国经济的持续快速增长,各行业用电负荷也随之迅猛增长,为了提高电力终端电能使用的方便性、灵活性和可靠性,低压配电柜方向的研发以及应用变得日益重要。而温升对于配电柜的正常工作有着重要的影响，，10℃法则给出柜内元器件等的失效率随温度增加的变化规律，说明温度的升高及散热性能的好坏直接影响了配电柜的可靠性，因此对配电柜进行三维温度场仿真及热设计对于提高其可靠性有着非常重要的意义。 本文首先简单介绍了配电柜热现象的相关概念，包括发热原因、温升对正常工作的影响等，提出配电柜温度场的概念；研究了热传递的三种基本形式、热传导的三类边界条件、计算流体动力学（CFD）的基本理论和控制方程及有限体积法的应用。 本文以MNS2.0型低压成套开关设备为例，采用基于有限体积法的热分析软件6SigmaET建立热分析简化模型，在自然对流的环境下进行计算，最终残差曲线收敛，得到后处理云图；以GB/T24276-2009所提供的外壳内空气温升计算方法为标准验证仿真结果；并将传热基本理论的三种方法与目前实际应用中的主流方案相结合提出相应的优化措施。通过仿真计算证明，文中所探讨的方法应用于配电柜的热设计，有利于提高设计效率，降低试验费用，同时为配电柜的结构设计、温升设计和温升试验提供了有力保障，对今后其他同类产品的热设计有着积极的现实指导意义。
[Abstract]:The distribution cabinet is a cabinet which integrates the electrical components used in the distribution of electric energy. It is mainly used in the distribution and control of electrical equipment. In recent years, with the sustained and rapid economic growth in China, the power load of various industries has also increased rapidly. In order to improve the convenience, flexibility and reliability of power terminal power use, the research and development and application of low-voltage distribution cabinets have become increasingly important. However, temperature rise has an important effect on the normal operation of distribution cabinets. The rule of 10 鈩

本文编号：2412371