Pasivní chlazení přípojnicového prostoru elektrického rozvaděče

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a optimalizací pasivního chlazení přípojnicového prostoru elektrického rozvaděče vysokého napětí. Součástí práce je rešeršní přehled a popis běžně používaných koncepcí chlazení elektrických rozvaděčů. Na základě poznatků získaných z rešerše je navržen koncept chlazení přípojnicového prostoru a je následně provedena jeho optimalizace s podporou multifyzikálních simulací zpracovaných pomocí nástrojů ANSYS. Optimalizace je provedena několika přístupy, přičemž výstupem z každého přístupu je jedna nejefektivnější koncepční varianta. Na závěr je provedeno technicko-ekonomické zhodnocení navržených variant. Výsledky ukazují, že optimalizace radiačního přenosu tepla je v cenovém poměru nejlepší, zatímco tvarová optimalizace hlavního chladicího prvku je v cenovém poměru nejméně efektivní.

This diploma thesis addresses the design and optimization of passive cooling for the busbar compartment of a medium-voltage electrical switchgear. The work includes a literature review and a description of commonly employed cooling concepts in switchgear systems. Based on the gathered findings, a cooling concept is proposed and subsequently optimized using multi-physics simulations performed with ANSYS software. Several optimization approaches are applied, each resulting in the identification of the most efficient conceptual variant. A techno-economic assessment of the proposed variants is then conducted. The results indicate that optimization of radiative heat transfer provides the most favorable cost-effectiveness, whereas shape optimization of the primary cooling component proves to be the least efficient in terms of cost ratio.