高海拔地區(qū)電氣設(shè)備選型

高海拔地區(qū)戶內(nèi)設(shè)備器件選型和構(gòu)造設(shè)計(jì)要求高海拔地區(qū)的特征一般來說，對于低壓配電系統(tǒng)海拔在2023m以上，高壓配電系統(tǒng)海拔在1000m以上的地區(qū)統(tǒng)稱為高海拔地區(qū)。據(jù)測算，我國高海拔地區(qū)面積占全國總面積65%。高海拔地區(qū)具有的自然氣候條件較惡劣，其特征為：空氣密度及氣壓較低?？諝鉁囟容^低，溫度變化較大?？諝獯_定濕度小。太陽輻射強(qiáng)度較高。降水量較少。大風(fēng)日多。土壤溫度較低，且凍結(jié)期長。高海拔地區(qū)戶內(nèi)中壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)要求氣壓及空氣密度的降低，引起了外絕緣強(qiáng)度的降低對絕緣介質(zhì)強(qiáng)度的影響空氣的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度是隨著氣壓的上升而增加，在空氣淡薄或真空狀態(tài)下又隨著真空度的提高而增加。試驗(yàn)說明，海拔每上升1000m，平均氣壓則降低7.7～10.5kPa，外絕緣強(qiáng)度降低8%～13%。對電氣間隙擊穿電壓的影響對于設(shè)計(jì)定型的產(chǎn)品，由于電氣間隙已固定，隨著空氣壓力的降低，擊穿電壓也下降。為了保證產(chǎn)品在高海拔地區(qū)使用時(shí)有足夠的耐擊穿力量，必需增大電氣間隙和爬電距離。在不同海拔海拔高度，不同電壓等級以空氣作為絕緣介質(zhì)柜內(nèi)各相導(dǎo)體間及對地凈距3.67.212.024.040.5100075100125200300202383110138220330250086115144230345300090120150240360350094125156250375400098130163260390當(dāng)海拔在2023～4000m之間時(shí)，通常狀況下中壓開關(guān)柜外形均應(yīng)增加以滿足空氣間隙的要求。通常斷路器和隔離開關(guān)的相間距打算了柜中銅排的相間距，所以斷路器和隔離開關(guān)的相間距應(yīng)當(dāng)依據(jù)海拔高度選用。12kV210，230，250，275mm210230250275501601802002256015017019021580130150170195100110130150175從表中可以看出，對于3.6kV和7.2kV210mm，銅排寬度不80mm100mm時(shí)，海拔超過1000m230506080100100021021021023020232102102302502500210210230250300021023025027535002102302502754000230230250275各生產(chǎn)廠家的斷路器和隔離開關(guān)相間距不全都，在選型時(shí)請參照說明書以不小于上表選用。留意，KYN28-12275mm的斷路器，柜寬應(yīng)選用1000mm。在具體的工程中，當(dāng)開關(guān)柜的外形尺寸受實(shí)際條件的限制無法增加時(shí)，應(yīng)當(dāng)承受復(fù)合mm)/mV1000202325003000350040007.2～1230333536383940.5606669727578對于小型化中壓開關(guān)柜，用以環(huán)氧樹脂等固體絕緣材料整體澆注的電器設(shè)備，由于將外絕緣變?yōu)閮?nèi)絕緣，也可以用于高海拔地區(qū)，但一般固封工藝要求高，本錢顯著增加?？諝鉁囟冉档图皽囟茸兓龃蟮挠绊憣Ξa(chǎn)品性能的影響。必要時(shí)還要經(jīng)過低溫試驗(yàn)驗(yàn)證產(chǎn)品的性能對產(chǎn)品溫升的影響。氣壓或空氣密度的降低引起空氣介質(zhì)冷卻效應(yīng)的降低。對于以自然對流、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，由于散熱力量降低，而增加溫升。環(huán)境平均溫度和最高溫度均隨海拔的上升而降低。高海拔環(huán)境氣溫的降低可以局部或全部補(bǔ)償因氣壓降一般進(jìn)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮高海拔對溫升的影響。器件說明書對海拔高度有降容說明的依據(jù)器件說明書降容選用。對于電抗器和變壓器，在設(shè)計(jì)時(shí)注明海拔高度，由供方進(jìn)展相應(yīng)的設(shè)計(jì)。高壓固態(tài)軟起動器中的可控硅和液體電阻等發(fā)熱器件依據(jù)相關(guān)產(chǎn)品選型標(biāo)準(zhǔn)選型。日夜溫差或溫度變化對產(chǎn)品構(gòu)造的影響。較大的溫度變化使環(huán)氧樹脂澆注的產(chǎn)品，如電流電壓裂〔4〕低溫環(huán)境要求在環(huán)境溫度較低的高海拔地區(qū)，開關(guān)柜內(nèi)的一、二次元器件除了滿足海拔的要求外，傳動組件的潤滑方式必需滿足低溫環(huán)境的要求環(huán)境污穢水平對爬電距離的影響高污穢環(huán)境對電氣設(shè)備的影響重點(diǎn)表現(xiàn)在以下三方面：整個(gè)電氣回路〔一次、二次〕和銅排連接的腐蝕影響高、低壓成套開關(guān)柜使用在一些使用環(huán)境消滅高污穢腐蝕性氣體或鹽霧或粉塵等的電氣室時(shí)，必定這些氣體或粉塵等在接觸潮濕性環(huán)境后，即可會轉(zhuǎn)化成很強(qiáng)的腐蝕性〔轉(zhuǎn)化為酸，如SOH，氯氣、鹽霧等氣體，而電氣回路中常見處理工藝如鍍銀等或裸銅連2 2接對這些強(qiáng)酸格外敏感，粉塵或氣體一旦轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸，就會腐蝕開關(guān)柜的電路局部，轉(zhuǎn)變導(dǎo)線的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，觸點(diǎn)的傳導(dǎo)性等，數(shù)月后可消滅的明顯后果為：/銅的一些部位變黑/脫落(粉化效應(yīng))；銀須效應(yīng))；、本地母線的過熱，母線接合點(diǎn)的傳導(dǎo)性降低，從而導(dǎo)致過熱；、可抽取式鍍銀觸點(diǎn)(電插頭&關(guān)心滑動/插入式觸點(diǎn))開頭氧化，它們變黑，并開頭消滅過熱；、開關(guān)開頭消滅過熱、或停頓運(yùn)行；。這些缺陷通?？焖傧麥缬谥圃焐痰谋Ｙ|(zhì)期內(nèi)，直接影響開關(guān)柜的電氣性能。假設(shè)是一次線路消滅問題，將消滅溫升過熱，接地故障等事故；假設(shè)是二次線路消滅問題，卻消滅誤分，誤合或拒動作或誤報(bào)等等缺陷，直接影響產(chǎn)品的運(yùn)行功能，事故后果格外嚴(yán)峻，將會造成大面積的停電以及破壞供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這些現(xiàn)象通常消滅在以下領(lǐng)域通用工業(yè)流程中：石油和自然氣，化工，冶金、造紙或紙漿廠、水泥，污水處理工廠、海島或港口工程，船舶或海上石油鉆井平臺等等使用領(lǐng)域。構(gòu)造零件在高污穢環(huán)境下的腐蝕影響據(jù)于上述使用環(huán)境中，構(gòu)造零件按常規(guī)的處理，也將消滅腐蝕狀況。構(gòu)造零件的外表處理工藝是直接影響這些狀況的緣由，漆膜工藝和厚度，鍍鋅層工藝、附著力和厚度等等指標(biāo)都應(yīng)依據(jù)使用環(huán)境嚴(yán)酷程度不同，按等級進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)，有目的選擇對應(yīng)的防護(hù)漆或鍍鋅層厚度，減輕腐蝕的作用，加強(qiáng)電化腐蝕和化學(xué)腐蝕的防護(hù)措施。構(gòu)造零件的腐蝕也會直接或間接影響產(chǎn)品的性能，尤其一些擔(dān)當(dāng)動熱穩(wěn)定性的應(yīng)力的構(gòu)造零件，如母線橫梁等，導(dǎo)致構(gòu)造強(qiáng)度不夠，最終影響成套開關(guān)設(shè)備的性能，如耐受短路強(qiáng)度等等；柜體構(gòu)造的緊固件的腐蝕也是常見現(xiàn)象，緊固件的腐蝕將直接影響到構(gòu)造的強(qiáng)度。這些狀況都是構(gòu)造零件在高污穢環(huán)境下的腐蝕影響。元器件在高污穢環(huán)境下的腐蝕影響元器件在高污穢環(huán)境下的腐蝕也是存在的，其腐蝕后造成的影響是顯而易見的，其后果也很嚴(yán)峻。主要在于局部選型人員未能關(guān)注環(huán)境因素下來選型，在這些特別使用環(huán)境下，元器件的設(shè)計(jì)和制造工藝是經(jīng)過特別處理過的，包括其電路的工藝設(shè)計(jì)、塑料的材料構(gòu)成、接頭端子等。這些措施可以使開關(guān)器件等有耐鹽霧、耐腐蝕、耐潮濕等特性，國外的3C1或3C2器件作為成套設(shè)備的主要構(gòu)成，其牢靠性和安全性是格外關(guān)系到成套設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣，器件的選擇格外關(guān)鍵，所以在高污穢的環(huán)境下元器件選型肯定要選擇適合的型號，來保證三防功能的實(shí)現(xiàn)。從上述三方面的狀況可以得知，在高污穢環(huán)境下，高、低壓成套開關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造，必需從器件的設(shè)計(jì)選型開頭，就應(yīng)留意環(huán)境因素的選型；并在產(chǎn)品制造工藝設(shè)計(jì)入手，解決電路耐腐蝕的問題和構(gòu)造零件的外表涂敷防護(hù)問題，盡量減輕腐蝕性氣體或粉塵等造成的腐蝕問題。其主要實(shí)現(xiàn)手段就是要從產(chǎn)品制造工藝設(shè)計(jì)層面考慮。對于高污穢環(huán)境下的電路腐蝕的防護(hù)，即導(dǎo)體的防護(hù)一般常用的防護(hù)工藝方法有導(dǎo)體全長鍍錫，或包熱縮套，或硫化絕緣，或刷黑漆〔三防漆種，或全長鍍鎳，或鍍鎳加鉻等等方法。對于高污穢環(huán)境下的構(gòu)造設(shè)計(jì)，一方面要保證更高防護(hù)等級的封閉開關(guān)柜的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，在構(gòu)造設(shè)計(jì)要考慮保證防護(hù)等級的實(shí)現(xiàn)，改善設(shè)計(jì)不合理的地方；另一方面，比照相關(guān)使用耐腐蝕力量強(qiáng)的進(jìn)口敷鋁鋅鋼板或在金屬板材的外表處理工藝規(guī)定進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)，如在工藝流程中加鈍化處理，或二道涂漆工藝〔先防銹底漆涂敷后再面漆〕等，同時(shí)考慮漆種的選擇，涂層厚度、涂層附著力及質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)等，內(nèi)部構(gòu)造件如用鍍鋅件，也要標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的鍍鋅工藝要求，如鍍鋅工藝流程、鍍鋅層厚度和鋅層附著力等。《GBT16434-1996污穢等級污穢等級鹽密，mg/cm2污濕特征線路0Ⅰ大氣清潔地區(qū)及離海岸鹽場50km以上無明顯污染地區(qū)大氣輕度污染地區(qū)，工業(yè)區(qū)和人口低密集區(qū)，離海岸鹽場10km～50km較多時(shí)大氣中等污染地區(qū)，輕鹽堿和爐煙污穢地區(qū)，離海岸鹽場3km～10km較少時(shí)≤0.03＞0.03～0.06發(fā)電廠、變電所—≤0.06Ⅱ＞0.06～＞0.06～0.10 0.10ⅢⅢⅣ大氣污染較嚴(yán)峻地區(qū)，重霧和重鹽堿地區(qū)，近海岸鹽場1km～3km地區(qū)，工業(yè)與人口密度較大地區(qū)，離化學(xué)污源和爐煙300m～1500m大氣特別嚴(yán)峻污染地區(qū)，離海岸鹽場1km以內(nèi)，離化學(xué)污源300m＞0.10～0.25＞0.10～0.25＞0.25～0.35＞0.25～0.35國際電工委員會將其劃分為四級污穢水平。輕：主要是沒有工業(yè)，裝供熱設(shè)備的房屋密度較小的地區(qū)；工業(yè)或房屋密度較小，但常常有風(fēng)和〔或〕10～20km，不直接患病海風(fēng)的作用。中等：不產(chǎn)生特別污染煙灰的工業(yè)區(qū)和〔或〕裝供熱設(shè)備的房屋密度中等的地區(qū)；房屋和〔或〕工業(yè)密度較大，但常常有風(fēng)和〔或〕雨的地區(qū)；會患病海風(fēng)作用但離海岸不太近〔至少相隔幾千米〕的地區(qū)。重：工業(yè)密度較大地區(qū)和產(chǎn)生污染的供熱設(shè)備密度較大城市地區(qū)；靠近海岸的地區(qū)或是任何狀況下都會患病相當(dāng)強(qiáng)的海風(fēng)作用的地區(qū)。很重：能患病到導(dǎo)電粉塵和能產(chǎn)生特別厚的導(dǎo)電沉積物的工業(yè)煙灰的地區(qū)，范圍適度；很接近海岸和會受到海水霧氣噴濺或會受到很強(qiáng)的污染性海風(fēng)作用的地區(qū)，范圍適度；長期無雨受到夾有沙和鹽的強(qiáng)風(fēng)作用且常有凝露的地區(qū)和沙漠地區(qū)。依據(jù)污染與凝露的嚴(yán)峻狀況，爬電距離取值如下：——014mm/kV；——Ⅰ級污穢地區(qū)的對地爬電比距不得小于16mm/kV；——Ⅱ級污穢地區(qū)的對地爬電比距不得小于20mm/kV；——Ⅲ級污穢地區(qū)的對地爬電比距不得小于25mm/kV；——Ⅳ級污穢地區(qū)的對地爬電比距不得小于31mm/kV。額定電壓/kV額定電壓/kV1000202325003000350040007.2100.8113.9121129137.1145.212168189.8201.6215228.5241.940.5567640.7680.4725.8771.1816.5在高污穢環(huán)境中選擇電流互感器、電壓互感器、帶電傳感器、斷路器時(shí)、隔離開關(guān)、支柱絕緣子等與高壓相連的器件時(shí)，要注明污穢級別，以便供方做出相應(yīng)的設(shè)。由于高海拔地區(qū)特別的氣象條件，在簡潔產(chǎn)生凝露的地區(qū)，除了承受加大元器件的外爬距外，開關(guān)柜設(shè)計(jì)中率改進(jìn)母排及導(dǎo)電體的外形，均勻電場分布，防止尖端放電一般來說，電極的曲率半徑越大，周邊的電場分布越均勻，空氣間隙的擊穿電壓就越高。因此，在設(shè)計(jì)和制造中，銅排盡量選用圓角母排或D型母排，同時(shí)盡可能地消退電極上的銳緣、棱角、焊縫及毛刺等，降低電極的外表粗糟度值，改善電場分布。試驗(yàn)電壓額定電壓額定電壓kV額定短時(shí)工頻耐壓kV〔有效值〕海拔高度m額定雷電沖擊耐壓kV〔峰值〕海拔高度m1000202325003000350040001000202325003000350040007.2232627.629.431.333.16067.87276.881.686.4124247.550.453.857.160.57584.8909697.510840.595107.3114121.6129.2136.8185209.1222236.8251.6266.43高海拔地區(qū)戶內(nèi)低壓電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)要求、高海拔降容現(xiàn)有一般低壓電器產(chǎn)品，使用于高原地區(qū)時(shí)，其動、靜觸頭和導(dǎo)電體以及線圈等局部的溫度隨海拔高度的增加而遞增。其溫升遞增率為海拔每上升100m，溫升增加0.1-0.5K，但大多數(shù)產(chǎn)品均小于0.4K。而高原地區(qū)氣溫隨海拔高度的增加而降低，其遞減率為100m對于使用說明書沒有高海拔降容說明的低壓電器的額定電流值可以保持不變，對于連續(xù)工作的大發(fā)熱量電器，可適當(dāng)降低電源等級使用。對于在使用說明書中有明確說明的，按說明書降容選用。正泰的NA1-1000說明書中無降容說明，而NA1-2023~6300正泰的NA8常熟CW1、CW2、CW3海拔高度〔m〕<=2023海拔高度〔m〕<=2023300040005000額定工作電壓〔V〕690600500440額定電流〔In〕In0.98In0.93In0.9In海拔高度/m <=2023 3000 4000 5000額定電流/A100-800-100-800-100-800-100-800-6301250630125063012506301250額定工作電壓/V690690550590480520420460電流降低系數(shù)K110.960.990.930.960.90.94創(chuàng)AC60系列變頻器降容說明如下：海拔高度〔m〕 <=1000 2023 3000 4000輸出電流〔%In〕In0.94In0.88In0.82InSchneider公司生產(chǎn)的塑殼斷路器NS100---NS630型降容說明如下：偉ABB公司ACS800、ACS550、ACS510系列變頻器降容說明如下：ABB公司的PST、PSTB1000-4000m0.007%/m施耐德的ATS221000-2023100m，額定電流降低22023m施耐德的ATV1000m100m1%，400V3000m，500V/690V2400m。、絕緣耐壓一般型低壓電器在海拔2500時(shí)仍