通常考虑没有做功，即W=0，则Q=ΔU。
热分析分为稳态热分析和瞬态热分析。若热能流动不随时间而变化，则热传递是稳态的。稳态热分析中流入系统的热量与流出的热量相等，用公式表示为Q=ΔU=0。瞬态热分析中系统的温度场随时间变化明显，流入或流出的热传递速率q用公式表示为q=dU/dt。利用红外热像仪拍摄红外图片时，开关柜已经处于热平衡状态，因此本文针对的热分析为稳态热分析。
3 有限元仿真
3.1 有限元简介
有限元方法是由COURANT R于1943年首次提出并在20世纪50年代由航空结构工程师们所发展起来的，是数值计算的一种。由于其网格计算的灵活性、程序计算的通用性等优势，有限元方法迅速地发展和应用起来。它的基本原理是将具有无限个自由度的连续求解区域离散为具有有限个自由度、且按一定方式相互连接在一起的离散体，即将连续体划分为数目有限的离散单元。在一定的精度要求下，对每个单元用有限个参数来描述其特性，而整个特性即为这些单元特性的总和，从而求得整个连续求解域的规律。目前，市场上存在若干种有限元分析软件，ANSYS Workbench有限元软件因其界面友好、操作简便、适合做工程应用等特征被人们广泛使用，本文就利用ANSYS Workbench软件进行有限元分析。
3.2 参数设定
开关柜母排、断路器静触头、动触头、触臂的材质为铜，静触头盒材质为绝缘材料，柜体外壳为镀锌钢板。
3.3 网格划分
网格划分是整个有限元分析的关键工作，其质量和优劣对计算结果会产生相当大的影响。开关柜的部件尺寸相差大，有些部件尺寸相对较小但对传热影响较大，若这些部位网格划分处理不当，会使得网格划分效果差，对最终的结果造成很大的影响［9］。同时，划分的单元的个数过多不仅不能提升计算结果的准确度，还会使计算机的计算量变大而导致计算速度变慢，甚至求解不出来结果。本文首先采用自动网格划分对开关柜进行网格划分，然后对重点部位以及网格发生较大变形的位置采用局部网格划分法再进一步细化，网格数为94 340，网格划分。