摘要:文章从节能环保的视角，依据电气基本原理，论述了大型整流机的冷却方式，并列举了大型铜母排经冷却改造后，改变了冷却方式，改善了工作环境，既节能又安全环保的实例。
关键词:大型整流机(20000A);铜母排冷却;双极冷却;冷却方式
大型整流机一般定义为单台电流量20000A及以上。因其工作是能量的转换，故不可避免地产生大量的热能。这些热能如果不及时排走，将会影响工作环境，也会给整流设备自带来许多不利因素，使其工作效率低下，造成老化过快，工作不稳定等问题，如何应用对大型整流机的冷却就成了工作环节很重要的一个问题。如果解决得好，将即改善工作环境，又能延长机电设备工作寿命，更重要的能使设备稳定工作，不出安全事故。
笔者在广东惠州某一个大型整流机厂设计施工一年多，对于大型整流机工作状况采用红外测温仪对铜排测量和固定体温度计(对厂房室内测温)收集了有关方面的数据和设备基本状态实例，见表1:
从表1可知:很明显采用环境不冷却方式，这样不发生用于冷却的能耗，但该地区环境异常恶劣，机电设备工作不稳定、设备老化快、生产安全性差，工人也无法正常工作，反之，采用空调冷却的效果最为理想，既能形成一个好环境又能使机电设备老化廷缓。工作稳定，但巨大的投资，冷却能耗长时间成正比例增长，使企业不堪重负，成为棘手的重要问题。因此，探讨大型整流机的冷却方式就变得非常重要了。
一、大型整流机冷却方式简介
现阶段，纵观国内大型整流机冷却方式不外乎下面几种:
1.工厂整流车间采用电安装排风方式，此方法如果用于小型工厂和小型整流设备会有效果，但对大型车间赶集流机就是杯水车薪了，起不了作用。
2.有些工厂采用管道多抽风，但其效果还是同上差不多。再就是采用管道式抽风，再加上铜母排处定点吹风冷却，虽然此法比上面所述方式稍微好点。但从根本来讲还是无法改变大型整流机发热冷却的难题。
3.如果采用空调方式，虽能解决冷却中一些问题，但冷却设备长时间工作能耗费用又太高。以上冷却方式各有利弊，并且不是比较好的方法。
二、一种水冷却式铜母排冷却方式简介
因以上各种方式均不理想，所以和笔者跟厂家首先提出利用水冷却方式专门冷却车间整流机导电铜母排(即发热源)。此法使用后相当成功，具体如下:
首先将大型整流机的正(或负)极处，每隔100mm钻Φ10mm的竖向圆孔并攻丝，采用双头外丝(不锈钢材料)引出这些孔管。这孔管排列距主机正(负)极出线端往负载设备前1000mm处为止。接好冷却用软管这样它们之间上下间隔接成一条道路将冷却水系统从一头引入，从另一头引出，使冷却水能顺利地通过此铜母排内的管路进行循环冷却。这样达到了冷却的效果，而且效果非常明显。这种直接冷却发热的方法既简单又节省了大量的投资费用，所以此方法是成功的，可行的。
三、一种新型双极冷式铜母排冷却方法模式
上面我们介绍了冷却水冷却单极(正或负极)铜母排的方法。这只是解决了发热源问题的一半，另一半的解决方式有两种方法:考虑到整流机正负极不能短路这一特点，第一种方式我们可以再设置另一半(另一极)0的冷却方系统，当然这就完全解决了铜母排发热问题。但这不是最好的方式，费用也相对高些。第二种方法我们采用一套冷却系统却整流机的双板铜母排，这才是最佳办法。
四、新型双极冷却式铜母排原理
众所周知。当水经过用电设备时，水会直接将正负极导通，造成短路，使电能在水中消耗(发热等)并且发生安全事故。所以一般情况下是不允许这样设计或设置的，但如果我们利用的水不是普通的水(纯水，其电阻率很高)而导通管路很小(相对于大型整流流机来说)，在电路原理中可以认为在整流机设备上并联了一个阻值很大的电阻约几千欧姆，那么对于大电流整流机外的很小(约几欧姆)的负荷电阻来说，这个阻值约几百乃至上千倍时，我们一般可视为这个并联电阻对系统的总值没什么影响。系统能正常工作，利用这个原理我们就可以完成一个系统双极同时冷却铜母排的装置，具体为将两极铜排中的通水道用一根很小的水管(Φ8mm)联接起来，这就相当于那个电阻，接着再通上循环的纯水，就相当于将大电阻并联在大设备负荷端。这样就完成了大型整流机双极同时冷却系统冷却铜母排工艺。
五、试验分析
笔者在根据以上原理经心技术设计后，同惠州某一大型整流机厂厂方协商得到同意后进行了一系列试验。试验操作过程如下:
1.充分准备好电气、水系统的娄全措施(装设电气、水路保护器)。
2.将整流机原材料备好，照原工作方式启动整流机。
3.每隔10分钟记录一次电稳定值，并观察经循环水冷却后铜排温度，记录其值。
4.电流从3000A开始，每隔10分钟上升50%，逐渐提升电流值。
5.电流值调到额定负荷值25000A时，先稳定工作，1小时会观察系统是否正常。
6.融洽流机工作2小时后，将电流调至最大值(28000A)工作2小时，观察系统是否正常。
7.试验进行4小时后结束，再观察铜母排温度和铜母排颜色并记录以上数据的纯水的温度值。
当电流升至28000A时，整流机与往常一样无任何异常现象，在系统稳定工作4小时后测得有关温度情况见表2:
六、结语
笔者从节能观点出发，通过对大型整流机散热的观察，总结了许多有效方法，并打破了原先思想上的束缚，活学活用科学知识(电气方面)、大胆创新，采用了大型整流机双极铜母排，用了一个冷却系统的并报工艺并获得了成功。此方法如果推广到类似的部门、工厂，可确保各能量转换设备降低很多冷却方面的能耗费用，符合国家提倡的节能精神。