變電站戶外機(jī)柜的熱仿真分析

　　整個(gè)機(jī)柜外殼尺寸為1000mm×600mm×550mm。內(nèi)部裝有2個(gè)6U 半寬機(jī)箱，2個(gè)1U全寬 機(jī)箱，2個(gè)風(fēng)機(jī)對(duì)2個(gè)半寬機(jī)箱進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷，機(jī)柜內(nèi)部靠下的空間安裝1個(gè)風(fēng)機(jī)進(jìn)行空氣的強(qiáng)制對(duì)流，機(jī)箱上下排列。為使仿真結(jié)果更加準(zhǔn)確，根據(jù)每塊印制板上不同散熱模塊進(jìn)行細(xì)分，對(duì)2個(gè)半寬機(jī)箱的內(nèi)部元件布置進(jìn)行仿真建模處理。印制板設(shè)定為絕熱材料。機(jī)箱內(nèi)部元件熱量主要靠對(duì)流與輻射傳遞給空氣及殼體，熱量再通過戶外機(jī)柜外殼與外界進(jìn)行熱交換。考慮到風(fēng)機(jī)會(huì)影響內(nèi)部流體分布，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)在風(fēng)機(jī)與機(jī)箱間加裝導(dǎo)流罩。系統(tǒng)整體模型見圖1。

　　四、設(shè)定仿真結(jié)構(gòu)方案

　　戶外機(jī)柜在熱設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足的要求及需考慮的問題。

　　(1)應(yīng)滿足設(shè)備可靠性的要求。

　　(2)應(yīng)滿足設(shè)備預(yù)期工作的熱環(huán)境要求。

　　(3)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求。

　　(4)應(yīng)對(duì)冷卻方法進(jìn)行權(quán)衡分析，使設(shè)備在壽命周期內(nèi)費(fèi)用最低，可靠性最高。

　　(5)應(yīng)提高設(shè)備的可維修行性。

　　(6)應(yīng)考慮太陽輻射給設(shè)備帶來的熱問題。

　　(7)應(yīng)防止各種微粒的沉積，以免增大設(shè)備熱阻，降低冷卻效果。

　　(8)應(yīng)盡量防止工作周期、功率、熱環(huán)境變化引起的熱瞬變，使溫度波動(dòng)減小到最少。

　　根據(jù)熱設(shè)計(jì)的要求及需考慮的問題，戶外環(huán)境、內(nèi)部空間及裝置確定后，能夠影響整個(gè)系統(tǒng)散熱的因素只有結(jié)構(gòu)方案，即外殼加不加遮陽板、內(nèi)外氣體有無強(qiáng)制對(duì)流、密閉空間內(nèi)部有無風(fēng)機(jī)等。

　　根據(jù)以上所述，確定五種方案進(jìn)行分析。

　　(1)單層結(jié)構(gòu)，不通風(fēng)，不加風(fēng)機(jī)，機(jī)箱自然散熱。

　　(2)單層結(jié)構(gòu)，不通風(fēng)，散熱風(fēng)機(jī)在機(jī)箱上部。

　　(3)雙層結(jié)構(gòu)，不通風(fēng)，散熱風(fēng)機(jī)在機(jī)箱上部。

　　(4)單層結(jié)構(gòu)，不通風(fēng)，散熱風(fēng)機(jī)在機(jī)箱下部。

　　(5)單層結(jié)構(gòu)，有通風(fēng)，散熱風(fēng)機(jī)在機(jī)箱下部。

　　五、設(shè)定參數(shù)

　　此次分析的環(huán)境參數(shù)如表1所示。2U半寬裝置內(nèi)部的單板分布如圖2所示，參數(shù)設(shè)置如表2所示。