陆彪，汤凯，陈德敏，何胜方，王昭

(1. 安徽工业大学建筑工程学院，安徽 马鞍山243000；2. 马鞍山钢铁股份有限公司，安徽 马鞍山243000)

0 引言

大电流开关柜[1]是电力系统输配电与电网维护的基础设备[2-4]。由于大电流开关柜内母线承载上千安培电流，实际运行的大电流开关柜因内部母线热损耗处于发热状态[5]。母线温升不仅影响大电流开关柜最大载流容量，而且高温升极容易改变大电流开关柜内绝缘材料的绝缘性能，降低大电流开关柜安全稳定输配送电流的能力[6-7]。因此，无论是前期优化设计，还是后期实时运行状态检测，均有必要针对大电流开关柜的温升及散热特性进行综合分析。

国内外学者针对大电流开关柜散热特性计算分析主要基于解析法、实验法和数值模拟法[8-10]。解析法是利用发热体表面能量守恒关系求解发热体表面平均温度，虽可以快速求解出发热体表面平均温度及揭示发热体传热机理，但计算结果精度低，且无法反映发热体“场”的分布[11-12]。因此，目前采用解析法求解大电流开关柜散热特性的应用较少。实验法虽可以精确分析大电流开关柜不同散热因素的散热规律，但实验成本高、周期长、人员误操作大。数值模拟法是利用“场”分布来求解发热体温度[13]。由于近年来计算机技术和计算流体力学的蓬勃发展，使得数值模拟法在大电流开关柜设计过程中得到了快速发展，数值模拟法的出现极大地降低了大电流开关柜的设计成本[14-16]。……