电气控制柜散热方法的比较分析

电气控制柜散热方法的比较分析

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电气控制柜散热方法的比较分析顾忠仁 (苏州托克斯冲压技术有限公司江苏苏州 2 0 ) 14 0 5

1引言

如果工作现场的环境比较理想，

度，但是当环境温度高于柜内温度或者环境温度高于柜内要求的温度 (一般为 3℃ )时，那就应该考虑使用工 5

油雾、水汽等影响电气控制在电气设备的安装过程中，越来没有粉尘、越多的电气控制柜被安装在现场或机柜内的各元器件正常工作的，可采用械设备附近，这样既可以节省安装费用又可以减少安装过程的复杂程度。 但是工业现场的环境是各不相同的，的比较理想，有但是不少现场的环

进气 1装风扇 (流风机)排气 1有 3:轴，: 3可能的话加装一装饰板，进气 1为了： 3

业空调器了。还有当柜内外空气循环要求隔绝时，也应该考虑使用工业空调器。

安全和美观，可以在外面加装一风机装饰板。

空调采用压缩机制冷原理进行强力制冷，实现对电气控制柜内部温度的恒温控制，由于电气控制柜内外空

境是比较恶劣的，例如高温、粉尘、水汽等。另外，随着变频调速等新技术的日益普及以及为了满足各种控制需要， 电气控制柜中的发热元件的使用也越

如果工作现场的环境不理想，含有粉尘、油雾、水汽等影响电气控制柜

内的各元器件正常工作的，那就应该气循环相互隔绝，故可以有效地防止

在进气 1选用过滤风扇，在排气 1选有害、潮湿的气体及粉尘进入柜内。: 3 3: 用过滤栅，以防止粉尘、油雾、水汽等进入电气控制柜内。现在国内外有不少厂家都有成熟的产品供应，安装简空调按照其安装方式，一般可以

来越普遍，例如：变频器、固态继电器、变压器、各种整流模块等等。为了保证电气控制柜中各元器件的正常工

分为：壁挂式 (侧装式、嵌入式及柜内架装式 )和顶装式。 空调的选型也是根据柜内温度与

作，采用热交换器等来保证电气控制单方便，而且可以很方便地更换其中柜内保持一定的温度是很有必要的。

的过滤垫。过滤垫一般分为无纺纤维过滤垫和细过滤垫，其中无纺纤维过滤垫用于防止 1

m以上的灰尘颗粒， 0u 细过滤垫用于防止 1 m以下的灰尘 0u

环境温度的差值以及柜内热损耗，从而确定空调所需要的制冷量来选取的，现在一般都是按照德国威图公司提供的经验公式来选取的。其计算如下： Q= K×A×△ T Q一

现在一般采用风扇 (滤风扇 )过、 工业空调器、热交换器等方法。 现就各种方法及注意事项作些简单介绍。

颗粒。但是选用过滤风扇时，内外的柜空气是没有隔绝的，仍然有可能因为

式中 Q——总的制冷量 ( ) w; Q——柜内元器件总的热损耗 ( ) w;——

2风扇 (过滤风扇 )的排出高热负载。只有在柜内温度高于环境温度时， 使用风扇 (滤风扇)才是有效的。过 因为热空气比冷空气轻，柜内空气流向应当是由下往上，因此，通常情况下，应在柜体的前门或者侧壁板的下方作为进气 1,上方作为排气 1 3:: 3。

灰尘、水汽、腐蚀性气体的进入而损坏

风扇 (过滤风扇 )特别适用于经济元器件及影响元器件正常工作。风扇 (过滤风扇 )是使用最普遍的

热传导系数 ( m, w, K)

方法。扇 (风过滤风扇)的选型可以根其值根据柜体材料不同而不同，一般据柜内温度与环境温度的差值以及柜来说，钢板为 55 .,铝板为 l,塑料为 10. 3:

内热损耗在风扇的特性曲线表中选取。

A——柜体实际散热面积 ( ) m。

3空调风扇适用于柜内温度高于环境温

柜体的安装方式对柜体的散热有较大影响，威图提供了如下几种典型

2o年第期●.一量 l 2 o6 2 I【 9

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制造经验IMnf ti xeec I au c rgEprn aun ie安装方式的散热面积的计算： 最大制冷量可达 4O 0以上， 0 W可以满现场的影响，但是就增加了电缆铺设、 土建施工、空调安装等费用，而且对于需要经常操作时，样也很不方便；这也可以建立在现场，可能会受现场的影响，但是可以节省大量的电缆铺设的

(=柜体宽，高=柜体高，深=足各种用户的要求。另外为了满足户宽柜体深 )

外型电气控制柜散热和通风的需要， 有的生产厂家还生产户外型空调器。

单个柜体，四周有空：A .×× (+深 ) .=1高 8宽+1 4

×宽×深

单个柜体，用于壁装：A .=1 4×宽× (+深 ) 1高+. 8×深×高

4热交换器当柜内外空气循环要求隔绝时， 还可以考虑使用热交换器。 热交换器按照其冷却介质，一般可以分为：空气/气热交换器 (空冷却介质为空气 )空气/热交换器 (、水冷

费用，只需土建施工及空调安装的费用，操作方便。最简便的办法就是用铝

起始或终端柜体，四周有空： A .=I 4×宽× (+深 )+ .高 1 8×宽×高起始或终端柜体，用于壁装： A . x高 x (+深 ) .=I 4宽+1 4×宽×深位于中间的柜体，四周有空： A .=1 8×宽×高+ . 1 4×宽×深+×高深位于中间的柜体，用于壁装： A .=1 4×宽× (+深 )+深×高高位于中间的柜体，用于壁装，顶部覆盖：

合金等在现场建一个电气控制室，这样可以基本消除现场对电气控制柜的

影响，我认为这是一个简单易行的办法。

却介质为水 );它们按安装方式，均可分为：壁挂式和顶装式。空气/气热交换器有两个相互空

太仓宏大方圆电气有限公司为经纬纺机J K6 0 WF一l型高速弹力丝机配套的电气控制柜内有 8台变频器，台 2 1 0 VA的变压器，3 0k 0 0个固态继电器以及其他元器件，我们采用了加装过滤风扇及加装顶装式空调两种散热方法，基本满足各种用户的要求。但是，我们在 2 0年 8月初用户服务时 03发现浙江一用户一个车间里安装了 6 台套J K WF 6—1型高速弹力丝机， 0加上这年持续高温，车间内环境温度接近5" 0 C,电气控制柜是采用过滤风扇的，已经不起作用，即使加装空调，长时间在如此高的环境温度下工作，空调也将无法正常工作。因此在这种情况下，用铝合金在现场为每台建一个电气控制室，制室中安装空调，控使控制室保持一定的温度，电气控制柜采用过滤风扇是最经济实用又有效的办法。

隔离的空气流动空间，一个与电气控制柜相通，另一个与外部空间相通，柜内的热空气被吸入热交换器内，热空气的热量通过散热片由热管传到热交换器的另一端，然后通过外部空气的流动将热量排到大气中。使用这种热交换器的前提条件是环境温度必须低于柜内温度。 空气/水热交换器，工作原理与其

A .=

1 4×宽×高+ . O7×宽×深+×高深式中△——柜体内外的温差。 柜体内部的温度 (一般为3℃) 5减去柜体外面的温度 (即工作现场的环境温度 )。空调安装时应该注意以下几点：

1电气控制柜必须密封。 )2顶装空调器不能将电气控制柜 )

空气/空气热交换器是一样的，只是冷却介质是水，其优点是专门用于多尘、 多油及高热负载的地方。可以通过调节进 1水温度和流量来改变热交换器 7 1的功率。但是，必须要有水源。热交换器的选型与风扇及空调的选型是相似的。

的顶板压弯，必要时应加强顶板。 3一定要注意冷凝水的排出，在 )安装结束后应该将冷凝管插入导出孔， 防止冷凝水流入柜体内。现在已经有生产厂家生产无冷凝水排出的空调 (冷凝水迅速汽化)。 4应该加装门开关，在门打开时 )应切断空调装置，避免在柜内产生凝露，同时在门关上5分钟之后才能再次接通空调装置。 5保持柜内空气回路的畅通，在 )进风 1及出风 1避免受阻。 7 1 7 1

5其他如果工作现场的环境比较理想， 电气控制柜中发热元器件很少，其发热量完全可以通过柜体自身的散热解决时，可以不考虑散热措施。

6结束语综上所述，各种散热方法适合于各种情况，每个用户应该选用适合自 己情况的，电气控制柜生产厂应该为用户所想，本着经济实用的原则，出提

当环境温度比较高，或者因为其适合于各类用户的散热方法，来满足他原因，不适合于采用以上散热方法时，可能需要建立一个电气控制室，用来放置电气控制柜。电气控制室可以建立在远离现场的地方，这样就不受用户的需要！ EM

随着空调技术的日益成熟，愈来愈多的用户都提出电气控制柜加装空调的要求，现在国内外已有不少厂家生产各种规格的壁挂式和顶装式空调，

3 1● .■量 2o年期 O _【 o6第2

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