如何让特高压散热器散热更高效？
2025-05-21 10:23
在特高压与柔性直流输电系统中，高效散热是保障设备稳定运行的关键，提升散热器散热效率可从以下多维度展开：
一、材料创新：选用高性能导热材料
研发和应用新型导热材料是提升散热效率的重要突破口。在冷却液材料方面，纳米流体冷却液展现出巨大潜力。科研人员将纳米级的氧化铝、氧化铜或石墨烯颗粒均匀分散在基础冷却液中，成功提升了冷却液的导热系数。实验数据显示，添加石墨烯纳米颗粒的冷却液，其导热系数相较于传统冷却液可提升 30%-50%，能够更迅速地带走设备产生的热量，显著降低设备运行温度，大幅提升散热效率 。此外，在散热器本体材料选择上，采用高导热系数的金属材料，如铜合金、铝合金，或开发新型复合材料，也能增强散热器的导热性能。
二、结构优化：改进散热部件设计
水冷散热器结构升级：在特高压输电系统常用的水冷散热器中，可优化冷却管道设计，例如采用双层水腔内设置交错排列扰流柱的结构。扰流柱能使冷却介质在流过散热器时形成旋涡和湍流，增加散热器的有效传热面积，显著提高散热效率。同时，这种设计还可减少冷却介质的流阻损失，使流体在腔内的流速分布更加均匀，更有利于带走热量，且能避免散热器在长期运行过程中被污物和沉积物堵塞。
柔性直流输电水冷板创新：针对柔性直流输电系统的水冷板，通过冷锻压工艺优化水道结构，可极大提升冷却液与发热元件的换热效率；利用气氛保护瞬时液相扩散焊技术，在保证焊接质量的同时，大幅缩短焊接时间、降低成本。这种紧密贴合电力半导体器件的水冷板设计，能更高效地带走热量，满足柔性直流输电系统在不同工况下的严苛散热需求。
相变冷却结构应用：采用相变冷却技术，例如设计用于功率单元的压接式相变冷却散热结构，通过在散热器内部设置与功率单元电位相连的电极，在散热器流道或相变工质内建立交变电场，打破金属散热器等势体状态，有效改善相变工质的流动性，大幅提升相变冷却散热器的散热能力，为解决高功率密度设备的散热难题提供新方案。此外，利用相变材料相变过程吸热并保持温度不变的性质，研发适用于晶闸管短路或过流场合的相变材料散热器，可在特殊工况下实现短时结温保护，抑制结温升高。
三、智能控制：实现精准温控
借助 AI 算法和智能控制系统，让散热器能够根据设备实时运行状态自动调节散热功率。通过监测设备的温度、负载等参数，智能控制冷却液的流量、风扇转速等，在保证散热效果的同时避免能源浪费，实现精准温控，提升散热系统的整体效率。
四、强化热交换：优化散热流程
优化热交换环节，改进热交换器的设计和性能，提高冷却液与外界环境的热量交换效率。例如，采用高效的散热翅片结构，增加热交换面积；优化热交换器的流体流动路径，减少热阻，使热量能够更快速地散发到外界环境中。
上一篇：
2025年07月16日
2025年07月03日
2025年06月19日
2025年06月08日
