Обработка материалов Проволока и кабель

Оптимизация системы охлаждения силовых инверторов для кабельных линий с использованием взрывозащищённых оболочек Ex d

Обновлено: 2026-02-07

Определение Проблемы

Проблемы Отрасли

  • 01 Перегрев силовых инверторов в условиях повышенной температуры окружающей среды
  • 02 Ограничения по теплоотводу в герметичных взрывозащищённых оболочках (Ex d)
  • 03 Снижение энергоэффективности и надёжности из-за теплового дисбаланса

Конкретные Болевые Точки

  • Невозможность использования традиционных систем вентиляции в оболочках Ex d
  • Риск отказа электронных компонентов (IGBT, конденсаторы) при превышении температурных пределов
  • Высокие эксплуатационные затраты на обслуживание систем охлаждения

Анализ Текущего Состояния

"Типовые решения используют пассивное охлаждение, что недостаточно для мощностей свыше 100 кВт Отсутствие стандартизированных методов расчёта теплового баланса для оболочек Ex d Превышение температуры ключевых компонентов на 10-15°C выше допустимых значений"

Влияние на производительность

Срок Службы Силовых Модулей
Увеличение на ≥30% (с 10 до 13 лет)
Повышение Энергоэффективности Инвертора
≥5% за счёт оптимизации теплового режима
Снижение Температуры Ключевых Компонентов (Igbt)
≥20°C относительно базового сценария
Тепловая Мощность, Отводимая Системой До 5 кВт на кубический метр объёма оболочки
Скорость Воздушного Потока Внутри Оболочки 2-4 м/с
Максимальная Температура Поверхности Оболочки ≤135°C для группы IIC T4
Инженерная Проверка

Это решение было проверено Техническая команда Atlamech на соответствие следующим стандартам:

Подробнее

Технический Объем

  • Тепловой расчёт и проектирование системы охлаждения для силовых инверторов мощностью 50-500 кВт
  • Разработка конфигурации внутренней принудительной циркуляции воздуха с тепловыми трубками
  • Верификация соответствия требованиям взрывозащиты (Ex d IIC T4)

Стандарты Соответствия

IEC 60079-0: Взрывозащищённое оборудование
IEC 60079-1: Оболочки Ex d
ISO 13732-1: Тепловые характеристики электрооборудования

Стратегия реализации

Неделя 1-2: Обследование объекта и сбор исходных данных (мощность инвертора, габариты оболочки, температурный режим). Неделя 3-4: Тепловой расчёт с использованием метода конечных элементов (FEA) для определения зон перегрева. Неделя 5-6: Проектирование системы с внутренними вентиляторами и тепловыми трубками, расчёт воздушных потоков. Неделя 7-8: Изготовление прототипа и проведение тепловых испытаний. Неделя 9-10: Корректировка проекта по результатам испытаний и подготовка итоговой документации.
Ключевые Результаты
3D-модель системы охлаждения с расчётом тепловых потоков
Протокол испытаний на тепловой баланс в соответствии с IEC 60079-0
Техническая спецификация на компоненты системы охлаждения

Заметки Консультации

Инженерные пояснения: Окончательный расчёт теплового баланса выполняется на стадии проектирования с учётом мощности потерь инвертора (рассчитывается по стандарту IEC 61800-9-2) и теплопроводности материалов оболочки. Допущения: температура окружающей среды +40°C, влажность до 95%. Рекомендуется использовать алюминиевые теплоотводы с анодированным покрытием для улучшения теплообмена. Интервалы обслуживания: проверка системы охлаждения каждые 6 месяцев, замена вентиляторов каждые 5 лет.

Лучшие практики: Для обеспечения теплового баланса в оболочках Ex d применяется комбинация внутренней принудительной циркуляции воздуха (вентиляторы) и тепловых трубок, что исключает необходимость сквозных отверстий. Расчёт воздушных потоков проводится по методике CEMA для минимизации застойных зон. Все компоненты системы должны соответствовать степени защиты IP54 внутри оболочки.

Инфраструктурная Таксономия

Взрывозащищённые силовые инверторы с интегрированной системой охлаждения Ex d
Тепловые трубки с теплопроводностью ≥5000 Вт/м·К
Вентиляторы DC с защитой IP54 для внутренней циркуляции воздуха
Типовые шаблоны применения: Проект модернизации инверторной станции для кабельного производства: установка системы охлаждения снизила температуру IGBT с 85°C до 65°C, увеличив межсервисный интервал на 40%. Типовое решение для подстанций 110 кВ: применение тепловых трубок в оболочках Ex d позволило повысить мощность инверторов на 15% без увеличения габаритов.

Сводка инженерных связей

Используемые технические компоненты

Внутренняя принудительная циркуляция воздуха, Тепловые трубки

Инженерные ограничения

Максимальная температура поверхности оболочки ≤135°C, Температура окружающей среды +40°C

Основная логика оптимизации

Метод конечных элементов (FEA), Расчёт теплового баланса

Сводка реализованных кейсов

Краткое описание проекта

Оптимизация системы охлаждения силовых инверторов в оболочках Ex d

Масштаб системы
Инверторы мощностью 50-500 кВт с объёмом оболочки до 5 м³.
Условия эксплуатации
Температура окружающей среды до +40°C, соответствие стандартам IEC 60079-1 для группы IIC T4.
Инженерные ограничения
Невозможность использования внешней вентиляции, ограничение температуры поверхности оболочки ≤135°C.

Кластер технических знаний

Взрывозащищённые системы охлаждения силовых инверторов для кабельных линий в металлической промышленности

Технические решения по оптимизации систем охлаждения силовых инверторов с применением взрывозащищённых оболочек Ex d для обеспечения надёжности и безопасности кабельных линий в металлической промышленности. Интент: информационный, направленный на инженерные аспекты проектирования и эксплуатации.

Связаться с нами

Технический Помощник

ФОКУС НА VFD / МОТОР / НАСОС

Инженерная Помощь

Нужна помощь в выборе правильного оборудования? Наш ИИ-помощник поможет вам с техническими спецификациями для ЧРП, двигателей и насосов.

Global Connect

AI Translation (ru ↔ zh)

Guest Mode: History not saved. Messages limited.

Type in your language.
We translate instantly.