防爆控制柜的散熱設計需兼顧防爆安全性與散熱效率，以下是

綜合多種技術方案的解決方案：

一、主流散熱技術

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2. 自然散熱+擴展壁散熱器

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• 適用于功率小于500 W的小型柜體，通過加大外

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• 殼表面積（如鋁擠壓型材、波浪板）直接導熱至

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• 空氣。關鍵設計包括散熱器與發熱元件間使用導

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• 熱硅脂壓接，減少界面熱阻。

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3. 熱管-散熱片耦合系統

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• 中功率場景首選，熱管導熱系數可達

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• 10,000 W/(m·K)，遠高于鋁材。通過銅基板將熱

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• 量傳導至外部鋁翅片，布置時需將IGBT等發熱元

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• 件安裝在柜體后壁，外側焊接槽形散熱器，熱管

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• 貫穿壁板傳遞熱量。例如，6根直徑6～8 mm的

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• 熱管可帶走1 kW熱量。

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4. 強制風冷系統

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• 采用防爆認證風扇（Ex d IIC T4）和密封風道，

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• 遵循“下進上出”原則避免熱短路。需配備耐高溫

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• （250℃）、阻燃等級UL94 V-0的過濾棉，適用

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• 功率0.5～3 kW，噪聲控制在65 dB(A)以。

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5. 液體冷卻（水冷/油冷）

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• 適用于高功率場景，通過冷卻液（如50%乙二醇

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• 溶液）循環帶走熱量。例如，需帶走2.3 kW熱量

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• 時，流量需達220 L/h（ΔT=10 K）。系統需配置

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• 雙層密封格蘭（DN25～DN40）防止滲漏。

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7. 防爆空調/正壓通風

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• 適用于功率超過3 kW或高溫環境。正壓型通過持

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• 續注入潔凈空氣并配阻火器降溫；防爆空調

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• （Ex db eb mb IIC T4 Gb）可聯鎖PLC，溫度

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• ≥55℃啟動制冷，節能25%。

二、設計流程與維護要點

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• 設計流程：熱負荷計算→散熱方式選擇→布局仿

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• 真（如FloTHERM）→樣機溫升試驗→定型認

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• 證。仿真時需將隔爆殼體設為“無通風”邊界，熱

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• 管/水冷作為等效熱阻輸入。

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• 維護措施：定期清理散熱翅片積塵（0.3 MPa壓

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• 縮空氣吹掃），熱管彎曲角度不超過45°。安裝

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• PT100溫度探頭監控溫差（>15 K報警），并接

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• 入SCADA系統實現預測性維護。

三、特殊場景解決方案

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• 正壓控制柜：結合正壓通風循環（防爆風機+多

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• 層濾網）與鋁制板翅式熱交換器，高溫環境可選

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• 循環水冷系統。元件布局需隔離熱源，并采用鋁

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• 合金散熱鰭片和導熱硅膠墊優化傳導。

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• 粉塵環境：通過通風管道連接箱體進出氣孔，實

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• 現空氣流通散熱，同時防止危險氣體侵入。

四、選型與故障預防

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• 功率匹配：小功率優先熱管+散熱片；中功率選

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• 風冷或水冷；高功率/高溫環境用正壓通風或防爆

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• 空調。