當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)表述成“這個(gè)東西燒了”。為什么用“燒”而不是“破”了或“壞”了呢?因?yàn)樵陔姎猱a(chǎn)品中，一部分的電能會(huì)在使用的過(guò)程中通過(guò)電阻和電感的作用轉(zhuǎn)化為熱，如果因?yàn)樵O(shè)計(jì)或故障原因，產(chǎn)生的熱沒(méi)有被有效地散發(fā)到環(huán)境中去，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備局部溫度升高。較高的溫度會(huì)引起金屬變軟以及電線絕緣皮等有機(jī)材料性能的老化尤其是當(dāng)電流過(guò)載、在局部空間短時(shí)間內(nèi)通過(guò)較大的電流時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的溫度導(dǎo)致連接器、導(dǎo)線和器件本身的燒毀或焊接點(diǎn)低熔點(diǎn)焊料的開(kāi)裂等，熱失效也成為電失效最常見(jiàn)的一種失效模式。

所以，我們常在故障的部件附近發(fā)現(xiàn)燒焦的殘?jiān)驓馕叮@些大部分是由更容易受熱影響的塑料等材料留下的。

隨著電力功率使用的提高，單純依靠增加散熱面積的被動(dòng)散熱常常不足以消除產(chǎn)生的所有熱量，除使用風(fēng)扇加散熱器的主動(dòng)散熱方式外，具有更高效率帶走熱量的液冷方式很早就進(jìn)入了發(fā)明家的視野。

在各種冷卻介質(zhì)中，空氣的冷卻效能最低，氫氣的冷卻效能比空氣的冷卻效能高 3~4倍，而水的冷卻效能比空氣的冷卻效能高 40~50倍。從冷卻方式上看，冷卻介質(zhì)可分為內(nèi)冷和外冷。內(nèi)冷(空心銅線中通過(guò)冷卻水的方法)的效果比外冷更好，但氫氣和水冷的相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)，則比單純的風(fēng)冷復(fù)雜許多。

目前，大型發(fā)電機(jī)一般都采用水氫氫冷卻方式，即定子線圈采用水內(nèi)冷轉(zhuǎn)子繞組采用氫內(nèi)冷，鐵芯及結(jié)構(gòu)部件采用氫氣冷卻。除此之外，也有采用雙水內(nèi)冷的方式，即定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部分都采用繞組內(nèi)部水內(nèi)冷的方式在這兩種方式中，定子繞組線圈基本采用同樣的內(nèi)冷水系統(tǒng)，即直接用水進(jìn)行冷卻:內(nèi)冷水泵從內(nèi)冷水箱中吸水，升壓后送到內(nèi)冷水冷卻器中將內(nèi)冷水降溫，經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，進(jìn)入發(fā)電機(jī)定子線圈進(jìn)行吸熱，再回到內(nèi)冷水箱構(gòu)成一個(gè)閉路循環(huán)，而將熱量傳遞到空氣中。

水冷的體積小、重量輕、能量密度大傳熱性能比較好、噪音也比較低，但需要對(duì)水路的密封、冷卻水的過(guò)濾以及漏水監(jiān)控進(jìn)行特殊處理，同時(shí)對(duì)使用環(huán)境也有一定的要求，例如，在高寒地區(qū)，就需要在冷卻水中添加一定的添加劑來(lái)改善冰點(diǎn)，防止設(shè)備凍裂。

審核編輯 黃宇