充气柜的温升解决方案

4000A的需求日益增长，充气柜高可靠性，不受环境影响，特别是环保气体的引入，使充气柜真正成为新型电力系统的核心产品。充气柜一次发热部件完全密封在气箱内部。气箱防护等级IP67无法通风形成对流散热。

开关柜热管理主要是指包括开关柜内部的元器件、发热源的发热，热量的传递。热能传递包括传导、对流、辐射，开关柜的传导主要是热量从高热点沿着母线向低温点传递；对流是开关内部气流从高温向低温流动，包括自然冷却和强制风冷；辐射是热量向金属板传递。

充气柜内部导电回路最基础的降温是通过壳体散热，壳体与外界冷空气接触，直接把通过辐射、对流吸收到表面热量散发到外部。一般来说表面积越大，有效散热面积越大，按照IEC60890标准，开关柜的顶部表面的系数是1.4，前后是0.9，对于中间柜两侧的系数是0.5来计算有效散热系数。壳体系数和有效冷却面积关系如下图（无通风孔壳体），有效冷却面积越大，壳体系数越小，而壳体系数与内部空气温度成正比，系数越小温度越低。

显而易见，壳体散热是有限的，对于一个600mm宽、800mm高、850mm深、IP67气箱，内部元器件的发热功率允许最大的发热功率只有650W左右，如果在这个气箱装其它大功率的元件就需要考虑其它散热方式。

由于IP67无法实现有效的对流冷却，其中热管冷却对于低压设备应用是有效的。

热导管（或称热管）系一种具有快速均温特性的特殊材料，其中空的金属管体，使其具有质轻的特点，而其快速均温的特性，则使其具有优异的热超导性能；热管的运用范围相当广泛，最早期运用于航天领域，现早已普及运用于各式热交换器、冷却器、天然地热引用…等，担任起快速热传导的角色，更是现今电子产品散热装置中最普遍高效的导热（非散热）元件。

从热力学的角度看，为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢？物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。从热传递的三种方式来看（辐射、对流、传导），其中热传导最快。热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。单根热管的散热能力有限，如大功率，需要更多的热管，热管一端与发热体连接，另一端与壳体连接，对应壳体处可安装散热器，加快散热，同时增大温差，加速散热。

其次是水冷的方法，在变频器、船用变压器等广泛使用。 水冷系统是指在相对密闭的壳体内利用水的比热容大的特点对变频器等易发热模块进行散热的物理循环系统。水冷系统多管道。体积(所谓"体积"包括物理部件的体积和管道容积之和)较大，结构相对复杂。水冷系统，至少要包括:水冷头、散热排(冷排)、水箱、水泵、水管、水冷液等基本组成部分。水冷头又针对不同的散热对象分为不同的冷头。散热排针对不同规格的风扇也有大小、厚薄不同的型号。