电气控制柜(机柜)散热问题

1、在电气设备的安装过程中，愈来愈多的电气控制柜被安装在现场或 机械设备附近，这样可以节省安装费用及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，有的比拟理想，但是不少现场 的环境是比拟恶劣的，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愈来愈普遍，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作，采用各种手段来保证电气控制柜内保持一定的温度是很有必要。现在一般采用风扇过滤风扇、热交换器、工业空调器等方法。一、风扇过滤风扇：风扇过滤风扇特别适用于经济的排出高热负载，只有在

2、柜内温度高于环境温度时，使用风扇过滤风扇才是有效的，风扇过滤风扇是使用最普遍的方法。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口， 上方作为排气口。1 如果工作现场的环境比拟理想， 没有粉尘、 油雾、水汽等影响电气 控制柜内的各元器件正常工作的，可采用进气口装风扇轴流风机， 排气口有可能的话加装一装饰板， 进气口为了平安和美观， 可以在外面 加装一风机装饰板。2 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，那就应该在进气口选用 L 系列过滤风 扇组，在排气口选用过滤栅，以防止粉尘

3、、油雾、水汽等进入电气控 制柜内。 GU 简单方便，而且可以很方便地更换其中的过滤垫。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 10 微米以上的灰尘颗粒，细过滤垫用于防止 10 微米以下的灰尘 颗粒。风扇过滤风扇的选型可以根据柜内温度与环境温度的差值以 及柜内热损耗在风扇的特性曲线表中选取。二、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 / 空气热交换器冷却 介质为空气、空气 / 水热交换器冷却介质为水。它们按安装方式，均可分为：壁挂式和顶装式空气 / 空气热交换器有两个相互隔离的空气流动空间，一个与电

4、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， 其工作原理与空气 / 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 以通过调节进口水温度和流量来改变热交换器的功率。 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三、空调:风扇适用于柜内温度高于环境温度， 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35C时，那就应

5、该考虑使用工业空调器了。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。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气循环相互隔绝，故可以有效地 防止有害、潮湿的气体及粉尘进入柜内。空调按照其安装方式，一般可以分为：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 都是按照德国公司提供的经验公式来选取的。其计算如下：QE=QV - KXAX AT式中： QE 总的制冷量 W QV 柜内元器件总的热损耗 W ；K 热传导系数

6、W/m2K ，其值根据柜体材料不同而不同，一般来说，钢板为 5.5 ，铝板为 11 ，塑料为 0.3;A 柜体实际散热面积 m2 , 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安装方式的散热面积的计算： 宽 =柜体宽，高二柜体高，深二柜体深1宽+深2高 +深 3 高 +深 4 宽 +深 5 位于中间的柜 体，四周有空：A=1.8X 宽X高+1.4X 宽X深+深X高6高 +深+深X高7丨位于中间的柜体，用于壁装，顶部覆盖：A=1.4X 宽X高+0.7X宽X深+深X高A T - 柜体内外的温差，柜体内部 的温度一般为35C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

7、以下几点：电气控制柜必须密封； 顶装空调器不能 将电气控制柜的顶板压弯，必要时应加强顶板；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。应 该加装门开关，在门翻开时应切断空调装置，防止在柜内产生凝露，同 时在门关上 5 分钟之后才能再次接通空调装置； 保持柜内空气回路的畅 通，在进风口及出风口防止受阻。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 , 生产各种规格的壁挂式和顶 装式空调，最大制冷量可达 4000 多瓦，可以满足各种用户的要求。四、其他： 1 如果工作现场的环境比拟理想，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。 2 当环境温度比拟高， 或者因为其他原因， 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，这样也很