สายชาร์จระบายความร้อนด้วยน้ํา: ทําไม 500 A ถึงต้องใช้น้ําหล่อเย็น

สายชาร์จระบายความร้อนด้วยน้ํา: ทําไม 500 A ถึงต้องใช้น้ําหล่อเย็น
  • 1st January 1970

เมื่อเกินกระแสไฟฟ้าที่กําหนด สายชาร์จจะไม่ใช่สายไฟอีกต่อไปและกลายเป็นปัญหาความร้อน ทองแดงที่จําเป็นสําหรับการส่งกระแสไฟฟ้าโดยไม่ร้อนเกินไปจะเติบโตเร็วกว่ากระแสไฟฟ้า และน้ําหนักของมันก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ในบางจุด สายเคเบิลจะมีความสามารถทางเทคนิคและแทบจะใช้งานไม่ได้ เพราะไดรเวอร์ไม่สามารถยก ม้วน หรือดันสายเคเบิลเข้าไปในขั้วต่อได้

การระบายความร้อนด้วยของเหลวคือคําตอบทางวิศวกรรมสําหรับผนังนั้น นี่ไม่ใช่ฟีเจอร์การตลาดที่ติดมากับตัวเลขสูง; มันคือสิ่งที่ทําให้ตัวเลขเป็นไปได้โดยไม่ต้องใช้สายเคเบิลที่หนักเท่าสายดับเพลิง การเข้าใจตําแหน่งของผนังอธิบายได้ว่าทําไมบางเทอร์มินัลถึงระบายความร้อนด้วยน้ํา ในขณะที่บางเทอร์มินัลในตําแหน่งเดียวกันไม่มี

ความร้อนปรับตามกําลังสองของกระแส

ความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวนําจะตามกําลังสองของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน คูณด้วยความต้านทานของมัน กระแสไฟเพิ่มเป็นสองเท่าและความร้อนจะเพิ่มขึ้นสี่เท่า ความสัมพันธ์นี้คือเรื่องราวทั้งหมดของการออกแบบสายเคเบิลกําลังสูง และนี่คือเหตุผลว่าทําไมการเปลี่ยนจากเครื่องชาร์จระดับกลางไปสู่เครื่องชาร์จความเร็วสูงพิเศษจึงไม่ใช่เรื่องง่ายทางวิศวกรรมเชิงเส้น

ความร้อนต้องไปที่ไหนสักแห่ง มันจะออกผ่านฉนวน ผ่านปลอกสายเคเบิล และเข้าสู่อากาศรอบข้าง อัตราการหลุดออกขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของสายเคเบิลและความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสายเคเบิลกับสภาพแวดล้อมรอบข้าง ทั้งสองแบบมีข้อจํากัด: พื้นที่ผิวจะขยายตามเส้นผ่านศูนย์กลาง และอุณหภูมิแวดล้อมขึ้นอยู่กับที่ไซต์นั้นเสนอ โดยมักจะมีแสงอาทิตย์ทับอยู่ด้านบน

ดังนั้นคําถามเรื่องการออกแบบจึงกลายเป็นวงกลม กระแสไฟฟ้ามากขึ้นหมายถึงความร้อนมากขึ้น ซึ่งหมายถึงพื้นที่ผิวที่มากขึ้น ซึ่งหมายถึงสายเคเบิลหนาขึ้น ซึ่งหมายถึงฉนวนที่มากขึ้นและน้ําหนักมากขึ้น ซึ่งทําให้สายเคเบิลจัดการยากขึ้น ทุกขั้นตอนของวงจรนั้นทําให้ขั้นตอนถัดไปแย่ลง

จะเกิดอะไรขึ้นกับน้ําหนักทองแดง

การรักษาความต้านทานต่ําที่กระแสสูงต้องใช้พื้นที่หน้าตัด และทองแดงมีน้ําหนักมาก สายเคเบิลยังมีตัวนําป้องกัน มีฉนวนกันความร้อน สายไฟตรวจจับ และเส้นทางระบายความร้อนถ้ามี ทั้งหมดนี้อยู่ในแจ็กเก็ตที่ต้องทนต่อการลากข้ามลานหน้า

บ้าน

ผลลัพธ์คือสายเคเบิลที่ความแข็งแรงเพิ่มขึ้นเร็วกว่าที่เส้นใยบ่งบอก สายเคเบิลที่หนาแค่นั้นค่อนข้างลําบาก สายเคเบิลที่หนาและแข็งไม่สามารถม้วนได้ด้วยไดรเวอร์ในถุงมือฤดูหนาว และสายเคเบิลที่ม้วนไม่ได้จะถูกทําหล่น ถูกลาก และถูกเหยียบ การจัดการความเสียหายจึงกลายเป็นโหมดความล้มเหลวหลัก ซึ่งไม่มีความจุปัจจุบันใดชดเชยได้

นี่คือเหตุผลในทางปฏิบัติที่อุตสาหกรรมไม่ได้ขยายสายเคเบิลระบายความร้อนด้วยอากาศเพียงอย่างเดียว เมื่อถึงจุดหนึ่ง ผลิตภัณฑ์จะตรงตามข้อกําหนดทางไฟฟ้าและจะล้มเหลวในฐานะผลิตภัณฑ์

จุดที่การระบายความร้อนด้วยอากาศไม่เหมาะสม

อีกต่อไป

การระบายความร้อนด้วยอากาศในบริบทนี้ไม่ใช่พัดลมเป่าสายเคเบิล หมายความว่าสายเคเบิลต้องพึ่งพาการเคลื่อนที่ของอากาศตามธรรมชาติหรือถูกบังคับผ่านพื้นผิวเพื่อระบายความร้อน ซึ่งเป็นสิ่งที่สายเคเบิลทั่วไปทํา มันทํางานได้ดีจนถึงจุดหนึ่ง และจุดนั้นจะเปลี่ยนไปตามเงื่อนไข

อากาศเย็นและช่วงเวลาสั้น ๆ เอื้อต่อการฝึก สภาพอากาศร้อน แสงแดดโดยตรง สายเคเบิลวางอยู่บนพื้นยางมะตอยร้อน และการฝึกต่อเนื่องต่อเนื่อง ล้วนเป็นอุปสรรคต่อมัน สายเคเบิลที่มีค่าไฟฟ้าสําหรับกระแสไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการอาจต้องลดกําลังไฟในลานหน้าบ้านในช่วงฤดูร้อน และการลดกระแสนั้นจะถูกทําโดยเครื่องชาร์จ ไม่ใช่คนขับ ดังนั้นผลลัพธ์ที่เห็นได้จึงเป็นการลดกําลัง

ไฟช้าลงโดยไม่มีคําอธิบาย

ดังนั้นการเปลี่ยนผ่านจึงไม่ใช่เกณฑ์ที่ชัดเจน แต่เป็นบริเวณหนึ่ง ในช่วงกลางของช่วงกําลังสูง การออกแบบจะแตกต่างกัน: บางรุ่นใช้ตัวนําขนาดใหญ่และรับน้ําหนักได้ บางรุ่นยอมรับการลดค่าด้วยความร้อน บางรุ่นเปลี่ยนเป็นของเหลว การเลือกของผู้ให้บริการจะเห็นได้จากเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลและกราฟลดกําลังที่เผยแพร่สําหรับเทอร์มินัล

วิธีการทํางานของการระบายความร้อนด้วยของเหลวภายในสายเคเบิล

สายเคเบิลระบายความร้อนด้วยของเหลวจะนําวงจรน้ําหล่อเย็นไปข้างหรือรอบตัวนํา ความร้อนจะเคลื่อนจากทองแดงเข้าสู่น้ําหล่อเย็น น้ําหล่อเย็นจะเดินทางกลับผ่านสายเคเบิลไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในเทอร์มินัลหรือตู้ และของเหลวที่เย็นแล้วจะกลับมา สายเคเบิลไม่ถูกจํากัดด้วยความเร็วในการระบายความร้อนผ่านผิวของตัวเองอีกต่อไป เพราะความร้อนถูกพัดพาออกจากภายใน

ผลลัพธ์สองอย่างตามมาโดยตรง หน้าตัดของตัวนําไฟฟ้าอาจเล็กลงสําหรับกระแสไฟฟ้าเท่ากัน เพราะการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิถูกควบคุมโดยน้ําหล่อเย็น ไม่ใช่ทองแดงเพียงอย่างเดียว และสายเคเบิลสามารถทําให้บางและเบาลง ซึ่งช่วยฟื้นฟูคุณภาพการควบคุมที่การออกแบบระบายความร้อนด้วยอากาศล้วนจะสูญเสียไปเมื่อกระแสสูง

นี่คือเหตุผลที่การระบายความร้อนด้วยของเหลวจะเน้นที่ตัวเชื่อมต่อมากกว่าการระบายความร้อนทั้งหมด. ความร้อนส่วนใหญ่และปัญหาการควบคุมเกือบทั้งหมดจะอยู่ที่ไม่กี่เมตรสุดท้าย: สายเคเบิลที่ไดรเวอร์สัมผัส ตัวเชื่อมต่อ และขาสัมผัส การระบายความร้อนในส่วนนี้ให้ประโยชน์ส่วนใหญ่ โดยลดความซับซ้อนของการระบายความร้อนทั้งสาย DC ลงเล็กน้อย

ฮับเดียวจึงสามารถมีเทอร์มินัลทั้งสองประเภทได้ HPC terminal มีกําลัง 500 A พร้อมบูสต์สั้น ๆ ถึง 600 A และใช้สายเคเบิลระบายความร้อนด้วยน้ํา ส่วนขั้วต่อบูสเตอร์บนโฮสต์เดียวกันระบายความร้อนด้วยอากาศ การจับคู่นี้ทําอย่างตั้งใจ: เทอร์มินัลแบบระบายความร้อนจะให้บริการแก่ผู้ขับขี่ที่ต้องการหยุดเร็วที่สุด ส่วนเทอร์มินัลระบายความร้อนด้วยอากาศจะให้บริการแก่ผู้ขับขี่ที่ต้องการหยุดเร็วที่สุด โดยมีต้นทุนต่ํากว่าและการบํารุงรักษาง่ายกว่า

<สไตล์ตาราง="ความกว้าง: 100%; การยุบขอบ: การยุบ; รัศมีของขอบ: 8px; โอเวอร์โฟลว์: ซ่อน; เงากล่อง: 0 2px 12px rgba(30,159,134,0.10); ขนาดตัวอักษร: 15px;"> สไตล์ <="การลดช่องว่าง: 13px 14px; จัดชิดข้อความ: ซ้าย; สี: #ffffff; น้ําหนักตัวอักษร: 600; ความสูงบรรทัด: 1.5;">แถบปัจจุบัน สไตล์ < ="การบุ: 13px 14px; จัดแนวข้อความ: ซ้าย; สี: #ffffff; น้ําหนักตัวอักษร: 600; ความสูงบรรทัด: 1.5;">การทําความเย็น สไตล์ <="การเติมช่องว่าง: 13px 14px; การจัดชิดข้อความ: ซ้าย; สี: #ffffff; น้ําหนักตัวอักษร: 600; ความสูงบรรทัด: 1.5;">แนวโน้มสายเคเบิล สไตล์ <="การเติมช่องว่าง: 13px 14px; จัดแนวข้อความ: ซ้าย; สี: #ffffff; น้ําหนักตัวอักษร: 600; ความสูงบรรทัด: 1.5;">การตั้งค่าทั่วไป ต่ํา, AC และ DC ขนาดเล็ก ไม่ต้องการ ยืดหยุ่น, ใช้มือเดียว ปลายทางและสถานที่ทํางาน Mediumrate DC อากาศ, ธรรมชาติหรือบังคับ หนาขึ้น แต่ยังจัดการได้ การชาร์จเร็วในเมือง DC สูง ขอบอากาศ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ หนักและแข็งเว้นแต่จะเย็น ไซต์ทางหลวงและทางเดิน DC สูงมาก Liquid บางและเบากว่ารุ่นที่ใช้ระบายความร้อนด้วยอากาศ HPC เครือข่ายและคลังสินค้าหนัก

การเปลี่ยนแปลงสําหรับการบํารุงรักษา

คืออะไร

สายเคเบิลระบายความร้อนด้วยน้ําได้แนะนําระบบย่อยใหม่และชุดของโหมดความล้มเหลวใหม่ สายเคเบิลไม่ใช่ส่วนที่พาสซีฟซึ่งนําไฟฟ้าหรือไม่นําไฟฟ้าอีกต่อไป มันมีวงจรที่รั่วได้ ปั๊มที่อาจเสีย ถังเก็บน้ําที่อาจลดลงต่ํากว่าระดับ และขั้วต่อที่อาจเกิดการรั่วไหลช้า ๆ ตรงจุดที่เส้นทางน้ําหล่อเย็นเชื่อมต่อกัน

ผลที่ตามมาสําหรับผู้ปฏิบัติงานคือรายการตรวจสอบจะเปลี่ยนแปลง สภาพของสายเคเบิลยังคงมีความสําคัญ แต่จะมาพร้อมกับระดับน้ําหล่อเย็น คราบที่มองเห็นได้ที่ข้อต่อ การทํางานของปั๊ม และค่าอุณหภูมิที่เทอร์มินัลรายงานระหว่างการบําบัด เทอร์มินัลที่ลดกําลังเร็วกว่าเดิมอาจมีเส้นทางน้ําหล่อเย็นบางส่วนถูกอุดตันแทนที่จะเป็นขั้นตอนพลังงานที่ล้มเหลว

ยังมีประเด็นปฏิบัติเกี่ยวกับการซ่อมแซมด้วย สายเคเบิลระบายความร้อนด้วยน้ําที่เสียหายไม่ใช่การเชื่อมต่อภาคสนาม มันคือหน่วยที่ถูกเปลี่ยนและส่งคืน ซึ่งหมายความว่าสถานที่ต้องการหน่วยสํารองหรือยอมรับเวลาหยุดทํางาน เรื่องนี้ควรอยู่ในแผนการบํารุงรักษาและรายการอะไหล่ และแทบจะไม่มีการพูดถึงในขั้นตอนการจัดซื้อ

เมื่อคําตอบที่ผิดคือ 500 A

กรณีของการระบายความร้อนด้วยของเหลวนั้นแข็งแรง ทําให้ง่ายต่อการระบุมากเกินไป มีสี่สถานการณ์ที่ขัดแย้งกับเรื่องนี้

เมื่อไซต์ไม่สามารถรองรับพลังงานที่อยู่หลังสายเคเบิลได้ การจัดอันดับของสายเคเบิลจะเป็นเพียงการตกแต่ง เทอร์มินัล 500 A บนแหล่งจ่ายไฟที่อนุญาตให้ใช้เพียงเศษเสี้ยวของนั้นไม่ได้ให้อะไรเพิ่มเติมและเพิ่มระบบบํารุงรักษาโดยไม่ได้รับประโยชน์

เมื่อยานพาหนะไม่สามารถรับได้ ก็ใช้เช่นเดียวกัน รถตู้ที่มีอัตราการรับ DC ปานกลางจะใช้เวลาส่วนใหญ่ของเซสชันต่ํากว่าที่เทอร์มินัลระบายความร้อนด้วยอากาศให้ได้

เมื่อเวลาหยุดทํางานนาน อัตราการส่งข้อมูลไม่ใช่ข้อจํากัด ที่จอดรถค้าปลีกที่มีระยะเวลาการเข้าพักสองชั่วโมงแทบไม่ได้ประโยชน์จากการลดเวลาชาร์จที่สั้นกว่าการช็อปปิ้งลงครึ่ง

หนึ่ง

และเมื่อผู้ปฏิบัติงานไม่สามารถรักษาวงจรระบายความร้อนได้ ระบบของเหลวที่ไม่ได้รับการดูแลจะแย่กว่าระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ เพราะมันล้มเหลวในรูปแบบที่มองเห็นได้ยากกว่า การเปรียบเทียบที่สมจริงไม่ใช่กระแสสูงสุด แต่เป็นพลังงานที่ส่งต่อสัปดาห์ ซึ่งตัวเลขนี้ขึ้นอยู่กับเวลาทํางานพอ ๆ กับแอมแปร์ สไตล์ ระยะชาร์จเร็วพิเศษจับคู่เทอร์มินัลทั้งสองประเภทด้วยเหตุผลนี้ ดังนั้นไซต์ตามแนวเดินจึงสามารถผสมกันได้แทนที่จะต้องทําให้ทุกช่องว่างเย็นลง

การระบายความร้อนด้วยของเหลวมีไว้เพื่อแก้ปัญหาการจัดการที่ซ่อนอยู่ในรูปแบบไฟฟ้า เมื่อการควบคุมไม่ใช่ข้อจํากัด มันก็ไม่ได้ซื้ออะไรที่อ่าวหลายแห่งจะซื้อในราคาถูกกว่า

คําถามในการกําหนดข้อกําหนดที่มีประโยชน์จึงไม่ใช่ว่าเทอร์มินัลจะถึงกระแสหลักหรือไม่ แต่คือมันสามารถรักษากระแสนั้นไว้ภายใต้เงื่อนไขใด. กราฟการลดแรงงาน ระยะเวลาการบํารุงรักษาน้ําหล่อเย็น และนโยบายการเปลี่ยนสายเคเบิลที่ระบุไว้ ตอบคําถามนี้ได้ ตัวเลขยอดเขาเพียงครั้งเดียวไม่เป็นเช่นนั้น

กําลังตัดสินใจระหว่างเทอร์มินัลแบบเย็นและแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ?

ส่งส่วนผสมของยานพาหนะ เวลาที่คาดว่าจะอยู่ และปริมาณที่มี ว่ากระแสไฟฟ้าส่วนเกินจะเปลี่ยนเป็นอัตราการส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับสามสิ่งนี้

ถามคําถามเกี่ยวกับข้อกําหนด