海拔高度對(duì)電器設(shè)備的影響

1、海拔高度對(duì)電器設(shè)備的影響精選文檔TTMS system office room TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-海拔高度對(duì)電氣設(shè)備的影響隨著海拔高度的增加，大氣的壓力下降，空氣密度和濕度相應(yīng)地減少，其特征為：3、空氣壓力或空氣密度較低；b、空氣溫度較低， 溫度變化較大；C、空氣絕對(duì)濕度較?。籨、大陽(yáng)輻射照度較高；G、降水量較 少；f、年大風(fēng)曰多；g、土壤溫度較低，且凍結(jié)期長(zhǎng)。這些特征對(duì)電工產(chǎn)品性能有下面四大影響規(guī)律，列岀如下：Is空氣壓力或空氣密度降低的影響。1）對(duì)絕緣介質(zhì)強(qiáng)度的影響空氣壓力或空氣密度的降低，引起外絕緣強(qiáng)度的降低。在海拔至5000m范圍內(nèi)，每升高1000m,即平均

2、氣壓每降低，外絕緣強(qiáng)度降低8%13% 2）對(duì)電氣間隙擊穿電壓的影響對(duì)于設(shè)計(jì)定型的產(chǎn)品，由于其電氣間隙已經(jīng)固定，隨空氣壓力的降低，其擊穿 電壓也下降為了保證產(chǎn)品在高原環(huán)境使用時(shí)有足夠的耐擊穿能力，必須増大電 氣間隙高原用電工產(chǎn)品的電氣間隙可按下表進(jìn)行修正.3）對(duì)電暈及放電電壓的影響d高海拔低氣壓使高壓電機(jī)的局部放電起始電壓降低，電暈起始電壓降 低，電暈腐蝕嚴(yán)重；b、高海拔低氣壓使電力電容器內(nèi)部氣壓下降，導(dǎo)致局部放電起始電壓降 低；c、高海拔低氣壓使避雷器內(nèi)腔電壓降低，導(dǎo)致工頻放電電壓降低。4）對(duì)開關(guān)電器滅弧性能的影響空氣壓力或空氣密度的降低使空氣介質(zhì)滅弧的開關(guān)電器滅弧性能降低， 通斷能力下降和電

3、壽命縮短。a）、直流電弧的燃弧時(shí)間隨海拔升高或氣壓降低 而延長(zhǎng)；b）、直流與交流電弧的飛弧距離隨海拔升高或氣壓降低而増加。5）對(duì)介質(zhì)冷卻效應(yīng)，即產(chǎn)品溫升的影響空氣壓力或空氣密度的降低引起空氣介質(zhì)冷卻效應(yīng)的降低。對(duì)于以自然對(duì) 流、強(qiáng)迫通風(fēng)或空氣散熱器為主要散熱方式的電工產(chǎn)品，由于散熱能力的下 降，溫升増加。在海拔至5000m范圍內(nèi)，每升高1000m.即平均氣壓每降 低溫升増加3%10%d靜止電器的溫升隨海拔升高的増高率，每100m-般在以內(nèi),但對(duì)高 發(fā)熱電器，如電爐、電阻器、電焊機(jī)等電器，溫升隨海拔升高的增高率，每 100m達(dá)到2K以上。b、電力變壓器溫升隨海拔的增高與冷卻方式有關(guān)，其增加率每1

4、00m為：油浸自冷，額定溫升的；干式自冷，額定溫升的；油浸強(qiáng)迫風(fēng)冷，額定 溫升的 ;干式強(qiáng)迫風(fēng)冷，額定溫升的 ；c、電機(jī)的溫升隨海拔升高的增高率每100m為額定溫升的l%o6）對(duì)產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)和密封的影響d引起低密度、低濃度、多孔性材料（例如：電工絕緣材料、隔熱材料 等）的物理和化學(xué)性質(zhì)的變化；b、潤(rùn)滑劑的蒸發(fā)及塑料制品中増塑劑的揮發(fā)加速；c、由于內(nèi)外壓力差的增大，氣體或液體易從密封容器中泄漏或泄露率增 大，有密封要求的電工產(chǎn)品，間接影響到電氣性能；d、引起受壓容器所承受壓力的變化，導(dǎo)致受壓容器容易破裂。2、空氣溫度降低及溫度變化（包括曰溫差）增大的影響1）高原環(huán)境空氣溫度對(duì)產(chǎn)品溫升的補(bǔ)償平均空

5、氣溫度和最高空氣溫度均隨海拔升高而降低，電工絕緣材料的 熱老化壽命決定于平均空氣溫度。高原環(huán)境空氣溫度的降低可以部分或全部補(bǔ) 償因氣壓降低而引起電工產(chǎn)品運(yùn)行中溫升的増加。環(huán)境空氣溫度的補(bǔ)償值為 hmo2）曰溫差或溫度變化對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響高原空氣溫度的曰溫差大。較大的溫度變化使產(chǎn)品外殼容易變形、龜 裂，密封結(jié)構(gòu)容易破裂。3、空氣絕對(duì)濕度減小的影響1）、絕對(duì)濕度對(duì)外絕緣強(qiáng)度的影響平均絕對(duì)濕度隨海拔升高而降低。絕對(duì)濕度降低時(shí)，電工產(chǎn)品的外絕 緣強(qiáng)度降低，因此要考慮工頻放電電壓與沖擊閃絡(luò)電壓的濕度修正。濕度修正以零海拔時(shí)的平均絕對(duì)濕度：llg/m3為基準(zhǔn)，具體修正按 中有關(guān)規(guī)定。2）、絕對(duì)濕度對(duì)電機(jī)換

6、向及炭刷磨損的影響絕對(duì)濕度的降低使換向器電機(jī)的換向火花増大，同時(shí)使電機(jī)炭刷的磨 損率増加。4、太陽(yáng)輻射照度，包括紫外線輻射照度增加的影響1）高原熱輻射增加的影響海拔5000m時(shí)最大太陽(yáng)輻射度為低海拔時(shí)相應(yīng)值的倍，熱輻射對(duì)物 體起加熱作用。對(duì)于戶外用電工產(chǎn)品，太陽(yáng)熱輻射的増加引起較大的表面附加 溫升，降低有機(jī)絕緣材料的材質(zhì)性能，使材料變形，產(chǎn)生機(jī)械熱應(yīng)力等影響。2）高原紫外線輻射增加的影響紫外線輻射照度隨海拔升高的増加率比太陽(yáng)總輻射照度的増加率大得 多，海拔3000m時(shí)已達(dá)低海拔時(shí)相應(yīng)值的2倍。紫外線引起有機(jī)絕緣材料的 加速老化，使空氣容易電離而導(dǎo)致外絕緣強(qiáng)度和電暈起始電壓降低。從上述四大影響看

7、出，高、低壓成套開關(guān)設(shè)備使用在高原環(huán)境上的設(shè) 計(jì)應(yīng)該減低這些影響，提高絕緣配合，同時(shí)増大電氣間隙，在選擇材料上和器 件上綜合考慮，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇高原型器件入手，解決相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，其主 要實(shí)現(xiàn)手段就是要從產(chǎn)品設(shè)計(jì)層面考慮。高海拔對(duì)電氣設(shè)備主要的影響是絕緣和溫升兩方面。可以從兩個(gè)方面思 考：1、海拔高了后，容易放電，因此絕緣等級(jí)要升高。由于空氣稀薄，對(duì)于空氣冷卻的部件散熱降低，因此要降低功率使用，這 個(gè)要根據(jù)具體的海拔和散熱條件進(jìn)行計(jì)算。對(duì)不同的電氣設(shè)備影響的側(cè)重點(diǎn)不同，因此設(shè)計(jì)時(shí)側(cè)重點(diǎn)不同。一、高壓開關(guān)設(shè)備？海拔升高，氣壓降低，空氣的絕緣強(qiáng)度減弱，使電器外絕緣降低而對(duì)內(nèi)絕 緣影響很小。由于設(shè)備

8、的出廠試驗(yàn)是在正常海拔地點(diǎn)進(jìn)行的，因此，根據(jù)IEC 出版物694對(duì)于開關(guān)設(shè)備以其額定工頻耐壓值和額定脈沖耐壓值來(lái)鑒定絕緣能 力,對(duì)于使用地點(diǎn)超過(guò)1000M以上時(shí)，應(yīng)作適當(dāng)?shù)男Ｕ?duì)于10KV開關(guān)柜來(lái)說(shuō)，其額定電壓為12KV ；額定工頻耐壓值（有效值）為32KV （對(duì)隔離距 離）和28KV （各相之間及對(duì)地）；額定脈沖耐壓值（峰值）為85KV （對(duì)隔 離距離）和75KV （各相之間及對(duì)地）。而隨著海拔的升高，空氣密度降低， 散熱條件變差，會(huì)使高壓電器在運(yùn)行中溫升増加，但空氣溫度隨海拔高度的増 加而逐漸降低，基本可以補(bǔ)償由海拔升高對(duì)電器溫升的影響。但對(duì)于閥式避雷 器來(lái)說(shuō)，情況就較為復(fù)雜。由于避雷器

9、自身并不密封，其閥片的間距不可調(diào)， 因此其火花間隙的放電電壓易受空氣密度的影響，所以應(yīng)向設(shè)備廠商注明海拔 高度，或使用高壓型閥式避雷器。二、干式變壓器環(huán)氧樹脂干式變壓器，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于以上兩個(gè)因素有著明確的校正方法。根據(jù)GB6450）干式變壓器中第條和條的規(guī)定，對(duì)于在超過(guò)1000M海拔 處運(yùn)行，并在正常海拔進(jìn)行試驗(yàn)的變壓器，其溫升限值應(yīng)相應(yīng)遞減，超過(guò) 1000M海拔部分以第500M為一級(jí)，溫升限值接自冷變壓器、風(fēng)冷變壓器 5%減??；額定短時(shí)工頻耐受電壓值同時(shí)增加。三、低壓電氣設(shè)備對(duì)于低壓電氣設(shè)備，情況要稍好一些。根據(jù)JB/Z0103-11標(biāo)準(zhǔn)及科研部 門的調(diào)查研究，現(xiàn)有普通型低壓電器在高原地區(qū)的

10、使用如下：1、溫度：現(xiàn)有一般低壓電器產(chǎn)品，使用于高原地區(qū)時(shí)，其動(dòng)、靜觸頭和 導(dǎo)電體以及線圈等部分的溫度隨海拔高度的増加而遞増。其溫升遞増率為海拔 每升高100M,溫升増加，但大多數(shù)產(chǎn)品均小于。而高原地區(qū)氣溫隨海拔高度 的増加而降低，其遞減率為海拔每升高100M,氣溫降低足夠補(bǔ)償由海拔升高 對(duì)電器溫升的影響。因此，低壓電器的額定電流值可以保持不變，對(duì)于連續(xù)工 作的大發(fā)熱量電器，可適當(dāng)降低電源等級(jí)使用。2、絕緣耐壓：普通型低壓電器在海拔2500米時(shí)仍有60%的耐壓裕度. 且通過(guò)對(duì)國(guó)產(chǎn)常用繼電器與轉(zhuǎn)換開關(guān)等的試驗(yàn)表明，在海拔4000M及以下地 區(qū)，均可在其額定電壓下正常運(yùn)行。3、動(dòng)作特性：海拔升高時(shí)，雙金屬片熱繼電器和熔斷器的動(dòng)作特性有少 許變化，但在海拔4000M下時(shí)，均在其技術(shù)條件規(guī)定的特性曲線“帶”范圍內(nèi) RTO等國(guó)產(chǎn)常用熔斷器的熔化特性最大偏差均在容許偏差的50%以內(nèi)。而國(guó) 產(chǎn)常用熱繼電器的動(dòng)作穩(wěn)定性較好，其動(dòng)作時(shí)間隨海拔升高有顯著縮短，根據(jù) 不同的型號(hào)，分別為正常動(dòng)作時(shí)間和40%73%。也可在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)電流整定 值，使其動(dòng)作特性滿足要求。通過(guò)對(duì)低壓熔斷器非線性的環(huán)境溫度對(duì)時(shí)間電流 特性曲線研究表明，熔體的載流能力在同樣的較小的過(guò)載電流倍數(shù)情況下（即 輕過(guò)載）熔斷時(shí)間隨環(huán)境溫度減小而増