【精彩论文】基于COMSOL仿真分析的环网柜湿度控制

观点凝练

摘要：环网柜在潮湿凝露的环境下长期运行会导致设备的绝缘强度下降，从而易发生放电、击穿等故障，进一步造成设备的使用寿命缩短，因此需要保证良好的环网柜运行环境。半导体冷凝除湿是新兴的除湿技术，通过将水分冷凝后排出柜体，可控制柜内湿度。利用COMSOL仿真软件对半导体冷凝除湿进行模拟，将柜内的气流场、温度场及水分传输3个物理场进行耦合，研究安装除湿器后柜内的流场、温度、相对湿度的分布变化以及除湿器安装位置对除湿效果的影响。结果表明：加装除湿器后，环网柜内温度变化不大，相对湿度在11 h左右可从90%降至50%，且除湿器安装在柜体底部的除湿效果最优，仿真结果得到了实验验证。给出的除湿器的安装位置对环网柜内温度、湿度的分布变化及对除湿效果的影响可供环网柜内安装除湿器时参考。
结论：本文对加装除湿器后环网柜内的温度场、流场以及湿度变化进行了仿真，并通过相关实验验证，结论为：（1）合理选择半导体冷凝除湿器的功率，可有效减少柜内的水汽含量，并且成本不高，与传统的加热除湿方法相比，本文提出了一种便捷高效的除湿方法。（2）由于仿真计算受到环网柜的体积、结构，以及除湿器的结构、冷凝片材质的影响，对于不同型号的环网柜和除湿器，应根据具体参数进行仿真；通过本文仿真可知，对于吸热20 W、放热35 W的除湿器，工作约11 h后可将柜内相对湿度从90%降到50%，达到了除湿预期效果，并通过了现场实验验证。（3）除湿器安装在不同位置，其除湿效果不同。仿真表明，当除湿器位于环网柜下方时，柜内流速较大，将相对湿度降低至目标值所需时间最短，除湿效果最优。

引文信息

王寅超, 丁银梅, 李卫彬, 等. 基于COMSOL仿真分析的环网柜湿度控制[J]. 中国电力, 2020, 53(12): 206-213.WANG Yinchao, DING Yinmei, LI Weibin, et al. Humidity control of rmu based on comsol simulation analysis[J]. Electric Power, 2020, 53(12): 206-213.

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编辑：杨彪

审核：蒋东方

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