一种基于液冷技术的FTU控制箱散热方法及装置
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完成单位:广东电网有限责任公司佛山三水供电局
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-024
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
彭永健、叶展晴、程志秋、邓翠珊、陈嘉颖、甘梁平、吴沛杰、杨智亮
FTU是馈线监控终端(Feeder Terminal Unit)的简称,主要用于10kV配电架空线路、电缆的分段开关、联络开关、环网柜的数据采集与实时监控。FTU具有遥控、遥测、遥信功能,用于提供配电系统运行情况和各种参数及监测控制所需信息,包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的命令,对配电设备进行调节和控制,实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电至关重要,是配电线路安全运行的核心。
FTU控制箱内因阳光的直射、水泥地面热量的反射和箱内设备本身产生的热量,温度会达到60℃及以上。在持续高温的环境下极易造成FTU控制箱内设备老化导致绝缘性能下降,甚至击穿烧坏等危害,温度过高还可能引起FTU控制箱爆炸等严重后果。此外,温度过高还会影响电器保护机能的稳定性、动作的可靠性与准确性。当前FTU控制箱散热方式大多采用自然冷却或风冷散热方式,但散热效果一般、效率较低。此外,为了增强散热效能,一些厂商通过增大散热片、加快风扇转速的方式,但会带来更大的噪音和耗能,进而影响散热系统的稳定和可靠性。少部分FTU控制箱散热方式采用半导体制冷技术,但成本较高,且容易造成箱体因内外温差过大产生凝露现象,导致控制器内电子元器件受潮,影响电子元件的绝缘性能。
基于以上研究背景,本项目研究采用液冷技术的FTU控制箱散热方法,通过液态冷却液进行热交换处理,由FTU箱体内部的散热排吸收热量,经微型循环水泵将冷却液循环至外置散热排后风冷降温,持续循环以达到降低FTU密封箱体的内部温度,搭载温度传感器可以科学地实现:有效散热、智能控温;空间合理,快速降温;实时温度,严格监控。
因此,本项目创新一种能使控制箱内电子元件温度降低至标准及以下,且具备防湿防潮功能的散热装置,对保证电网安全稳定运行以及相关行业具有重要意义。此外,还可以广泛应用于相关行业的精密仪器中,达到给精密电路智能快速降温效果,保障精密仪器安全稳定运行。