24kV环保充气柜散热性能仿真与结构改进分析

康 世荣, 吴 登

摘要


本文以24kV环保充气柜为研究对象，首先基于COMSOL Multiphysics多物理场仿真平台，建立了包含电磁
场、温度场和流体场的耦合仿真模型，揭示了其在额定电流下的温度分布规律及热缺陷区域。研究发现，原有结构
中上隔离开关触臂、母线连接处及柜体顶部区域存在明显热积聚现象，最高温升超出标准限值。同时，针对仿真发
现的散热薄弱环节，提出了柜体通风口布局优化与散热片结构参数调整两种改进方案，包括增大进出风口面积、优
化风道流线以及在发热核心区增设波纹状散热片。最后，通过构建改进后的模型进行仿真验证，并设计对比实验。
结果表明，改进措施有效降低了关键部位的温度，最高温升由原来的71.5K降至49.2K，降幅达31.2%，满足GB/T
11022-2020标准要求。本文研究为高可靠、环保型充气柜的热设计提供了理论依据与工程实践参考。

关键词


24kV环保充气柜；散热性能；结构改进；温升控制

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参考


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