由于高压充气柜一次接线部分密封在充气箱体内,相比普通的开关柜,运行时能量过于集中且散热环境差。温升过高,直接影响设备的安全稳定运行,如果不加以控制,过热程度会不断积聚,而使相邻的绝缘部件性能劣化,甚至击穿造成事故。因此温升控制作为生产制造的重要环节,产品的结构设计、制造工艺对其有重要的影响。
温升控制分析
高压充气柜温升取决于发热量与散热量的最终平衡,所以根本上应从减少发热功率和增加散热功率两方面入手。
1.1 减少发热功率(发热抑制技术)
根据P1 =I2R可知要减少发热功率,则需减少气箱内载流元器件的电阻,气箱内载流元器件的电阻影响因素可分为以下几种。
(1)导体电阻。与导体材料(电阻率)、截面(包括截面积和截面形状)和长度有关。
采取措施:
1)采用固封技术可以缩短导体长度,从而可减少发热。
2)设计时尽量缩短载流路径。
3)对导体的电阻率应予控制,T2铜的导电率可达到56以上。
4)选择本体电阻小的真空灭弧室。
5)导体的折弯半径尽可能大,并避免折弯破裂。
6)CT 外置,采用穿芯式结构,且降低CT本体回路电阻。
7)导体截面选择应合适,以满足载流的需要。
(2)动静接触电阻。与导体的表面处理,接触方式、接触面积和接触压力有关。
采取措施:
1)增大并控制接触压力。其会受人为因素影响,故需控制。
2)加大接触面积。导电接触面采用镀银、镀锡处理,涂抹凡士林或导电膏可提高有效接触面积。
3)减少连接点。每个连接点的发热量相当于500~ 1 000 mm长的导体发热量。
4)装配保证自然贴合,设计上采用十字交叉孔搭接连接。
(3)大电流时,载流导体的趋肤效应和邻近效应。
采取措施;
1)考虑趋肤效应的影响,减薄铜排厚度,圆柱形导体采用中空状,以节约材料并利于散热。
2)不同相导体布置或同相双排布置时,导体间距尽可能增大。
3)避兔采用直角弯。
(4)气箱或套管等用导磁材料时,涡流磁滞损耗。涡流损失引起的发热可由下式给出