浙江浙一电气有限公司

**箱式固定交流金属封闭开关设备的散热性能在合理设计下可有效保障高负载运行，主要通过优化热传导路径、增强空气对流及采用耐热材料实现，配合智能监测与强制散热措施可进一步提升可靠性。**

### **一、散热性能的核心影响因素**
1. **导体与连接结构**
- 主回路导体（如母线、断路器触头）的截面积、材质（铜/铝）直接影响焦耳热产生。例如，HXGN-12系列采用镀银触头，将接触点温升控制在65K以内，远低于标准限值。
- 连接部位的接触电阻需通过镀锡、压接工艺优化，避免局部过热。XGN66A-12型主母线额定电流达3150A，其导体布局需确保长期运行温升稳定。

2. **绝缘介质与外壳设计**
- 空气绝缘设备（如HXGN□-12）依赖自然对流散热，柜体顶部设通风口，底部进风形成垂直气流。
- SF6绝缘设备（如部分HXGN15-12型）需控制气体压力与纯度，防止介质分解产热。

3. **外壳材质与结构**
- 金属外壳（如钢板）的导热系数高，但需防止局部过热。XGN2-12Z型采用C型材骨架，增强结构强度同时优化热传导路径。
- 防护等级（如IP2X/IP3X）需平衡密封性与散热需求，避免灰尘堆积影响对流。

### **二、高负载下的散热保障措施**
1. **自然散热优化**
- **导体布局**：采用对称排列减少涡流损耗，如VD4/S型断路器三相纵排列设计，降低感应发热。
- **散热面积扩展**：在电缆室、母线室设置散热翅片或波纹板，增加热交换效率。例如，XGN66A-12型后部安装电流互感器时，预留空气流通间隙。

2. **强制散热技术**
- **风机强制对流**：大电流开关柜（如额定电流≥2500A）配置轴流风机，加速柜内空气循环。
- **热管/液冷系统**：极端负载场景下，部分定制化设备采用热管技术将热量导至柜外，但成本较高。

3. **耐热材料应用**
- 绝缘件（如环氧树脂）需满足长期105℃耐热等级，防止高温老化。
- 接触器、继电器等元件选用耐高温型号（如125℃级），确保动作可靠性。

### **三、实际案例与数据支撑**
1. **HXGN□-12系列**
- 负载率80%时，柜内温升≤40K（环境温度40℃），满足GB/T11022标准。
- 配置PT/CT后，通过FTU通信模块实现温升在线监测，超限时自动报警。

2. **XGN66A-12型**
- 主母线室采用GN30型旋转隔离开关，分断时形成“金属分隔”，减少电弧产热。
- 电缆室前部出线设计，缩短电缆长度，降低线路损耗发热。

3. **对比测试数据**
| 设备型号 | 负载率 | 柜内平均温升 | 散热方式 |
|----------------|--------|--------------|--------------------|
| HXGN-12（空气）| 100% | 45K | 自然对流+散热翅片 |
| XGN66A-12（SF6）| 100% | 38K | 自然对流+气体循环 |
| 定制液冷柜 | 120% | 25K | 液冷+强制风冷 |

### **四、提升散热性能的建议**
1. **设计阶段**
- 采用热仿真软件（如FloTHERM）优化柜内气流路径，避免死区。
- 选用低损耗导体材料（如银合金触头），减少发热源。

2. **运维阶段**
- 定期清理通风口灰尘，确保空气流通顺畅。
- 对高负载设备增加红外测温频次，及时发现局部过热。

3. **升级方向**
- 集成智能温控系统，根据负载动态调节风机转速。
- 探索新型绝缘介质（如环保型气体），降低介质发热。