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试论高海拔对电气设备的特殊要求

试论高海拔对电气设备的特殊要求

随着科技的发展和人们生活水平的提高,越来越多的电气设备被应用于高海拔环境下,如航空电子、卫星通信、高山地铁、高原洞穴等。但是,高海拔地区的气压、温度、湿度

等环境条件与低海拔地区有很大的不同,从而给电气设备带来了各种特殊的要求和挑战。

第一,高海拔环境下的气压和温度变化较大,会导致电气设备的电路参数发生变化。

气压的下降会降低绝缘性能,从而增加设备的漏电流,甚至可能造成设备损毁;温度的升

高会加剧电子元器件的老化,减弱其性能,甚至导致器件失效。因此,电气设备在高海拔

环境下需要特殊的气密性设计、散热设计和电路参数修正等。

第二,高海拔环境下的强辐射和静电可能会对电气设备造成损坏。在高山地带,由于

大气中的氧分子和氮分子受原子核射线的击穿而发生辐射,从而产生强辐射场;在干燥的

高原和沙漠地区,静电场比低海拔地区更强。这些辐射和静电可能会破坏设备内部的微观

结构,导致设备过早失效。因此,电气设备在高海拔环境下需要采用防辐射和抗静电设计。

第三,高海拔地区的环境条件对设备的防水性能提出了严格要求。在高山峰顶和沙漠

地区,由于雨水稀少,大多数电气设备都需要配备防水设计,以避免被风沙和降水侵蚀,

保持设备的长时间运行稳定性。

在高海拔环境下,对电气设备的特殊要求和挑战是不可避免的。因此,工程设计和技

术研发人员需要采取有效的技术手段和工程设计方法,精益求精地改进电气设备的性能参数,并开展优化研究,提高电气设备在高海拔环境下的稳定性、可靠性和维护性,以满足

高海拔地区的电气设备需求。

试论高海拔对电气设备的特殊要求

试论高海拔对电气设备的特殊要求 高海拔地区对电气设备的特殊要求,是因为高海拔地区的气候和环境等因素对电气设 备的运行性能和安全性提出了更高的要求。本文将从高海拔地区的气候特点、电气设备在 高海拔环境下的运行特点以及对电气设备的要求三个方面来进行深入分析和探讨。 一、高海拔地区的气候特点 高海拔地区的气候特点主要表现在气温低、大气压小,辐射强烈等方面。一般来说, 随着海拔的升高,气温逐渐下降,大气压逐渐减小,辐射强度逐渐增强。这些特点对电气 设备的运行性能和安全性都提出了较高的要求。 二、电气设备在高海拔环境下的运行特点 1.对绝缘材料的要求高 在高海拔地区,由于大气压小,空气中的氧气减少,导致绝缘材料的介电强度降低, 电气设备的绝缘性能受到影响。电气设备在高海拔环境下需要采用更高的绝缘等级,以保 证设备的绝缘性能能够在这种特殊环境下得到有效保障。 2.散热性能要求高 高海拔地区气温低,但是由于辐射强烈,电气设备在运行中容易产生较大的热量,而 在高海拔地区,散热会受到影响,因此电气设备在高海拔环境下需要具有更好的散热性能,以确保设备在高负载运行时不会因过热而影响设备的安全性和可靠性。 3.机械强度要求高 高海拔地区由于大气压小,气压差异大,风力较大,这些都会对电气设备的机械强度 提出更高的要求,以保证设备在这种特殊的气候环境下不会出现机械性故障,确保设备的 安全性和可靠性。 三、对电气设备的要求 1.材料的选择 在高海拔地区,对电气设备所使用的材料提出了更高的要求。首先是绝缘材料,需要 采用更高的介电常数和介电强度,以保证设备的绝缘性能;其次是散热材料,需要具有更 好的散热性能,以确保设备在高负载运行时不会过热;最后是机械材料,需要具有更好的 机械强度,以确保设备在特殊的大气压和风力环境下不会出现机械性故障。 2.设计的改进

(完整word版)高海拔对电气设备的影响

海拔高度对电气产品的影响 随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下: 1、空气压力或空气密度降低的影响 1)对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正. 3)对电晕及放电电压的影响 a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重; b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低; c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。 4)对开关电器灭弧性能的影响 空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。 5)对介质冷却效应,即产品温升的影响 空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。在海拔至5000m 范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%. a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。 b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关,其增加率每100m为:油浸自冷,额定温升的0.4%;干式自冷,额定温升的0.5%;油浸强迫风冷,额定温升的0.6%;干式强迫风冷,额定温升的1.0%; c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。 6)对产品机械结构和密封的影响 a、引起低密度、低浓度、多孔性材料(例如:电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化; b、润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速; c、由于内外压力差的增大,气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大,有密封要求的电工产品,间接影响到电气性能; d、引起受压容器所承受压力的变化,导致受压容器容易破裂。 2、空气温度降低及温度变化(包括日温差)增大的影响 1)高原环境空气温度对产品温升的补偿 平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低,电工绝缘材料的热老化寿命决定于平均空气温度。高原环境空气温度的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运

高原地区电气设备的选择

高原地区电气设备的选择 高原地区的电气设备选择与往常的电气设备选择有许多不同之处。以往我们所参照的电气参数及设备数据均是在正常 海拔的使用环境之下得到的,不同的使用环境会对电气设备的性能产生影响。以西藏日喀则地区为例,其地处高原,电气 设备使用环境特殊,当地气候资料如下: 海拔: 3837M;大气压 6.51*10PA (冬), 6.38*10PA (夏);年平均温度: 6.3 度;最热月温度平均14.7 度(六月),平均最高 21 度;年平均雷暴日:80.4d/a ;地震烈度:七度。 上述资料表明,高原气候具有常年气温低、气压低、空气稀薄、干燥、日夜温差大的特点。因此,对于电气设备的温 升及绝缘两方面将会有显著影响。 一、高压开关设备 高原气候对高压开关设备的影响首当其冲。因为,当海拔升高时,气压随之降低,空气的绝缘强度减弱,使电器外绝 缘降低而对内绝缘影响很小。由于设备的出厂试验是在正常海拔地点进行的,因此,根据IEC 出版物 694 对于开关设备以其额定工频耐压值和额定脉冲耐压值来鉴定绝缘能力,对于使用地点超过1000M以上时,应作适当的校正。对于10KV开关柜来说,其额定电压为 12KV;额定工频耐压值(有效值)为 32KV(对隔离距离)和 28KV(各相之间及对地);额定脉冲耐压值(峰值)为 85KV(对隔离距离)和 75KV(各相之间及对地)。 校正公式为: 应选的额定工频耐压值=额定工频耐压值/1.1× α 应选的额定雷电脉冲耐压值=额定雷电脉冲耐压值/ 1.1 × α 其中α为校正系数,见图1(略) 对于日喀则地区,α 取0.66,由此可得,相应的耐压值增加约37.7%。 而随着海拔的升高,空气密度降低,散热条件变差,会使高压电器在运行中温升增加,但空气温度随海拔高度的增加 又相应递减,其值基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响,因而认为在海拔不超过 4000M情况下,高压电器的额定电流值保持 不变。但对于阀式避雷器来说,情况就较为复杂。由于避雷器自身并不密封,其阀片的间距不可调,因此其火花间隙的放电电压易 受空气密度的影响,所以应向设备厂商注明海拔高度,或使用高压型阀式避雷器。 二、干式变压器 对于平时常用的环氧树脂干式变压器来说,国家标准关于以上两个因素有着明确的校正方法。根据GB6450)《干式变压器》中第 3.2.3条和 4.2条的规定,对于在超过1000M海拔处运行,并在正常海拔进行试验的变压器,其温升限值应相 应递减,超过 1000M海拔部分以第 500M 为一级,温升限值按自冷变压器 2.5%、风冷变压器 5%减小;额定短时工频耐受电压值 同时增加 6.25%。 由此,日喀则地区干式变压器的额定短时工频耐受电压值须增加

高海拔环境电气设备特点及设计要求

高海拔环境电气设备特点及设计要求 摘要:高海拔环境对于电气设备有着严格的标准与要求,其绝缘、温升等性 能相对也较为特殊。本文介绍了高海拔气候特点,分析其对电气设备性能带来的 不同影响。根据电气设备相关设计要求,提出针对性的优化措施,以供同行人员 参考。 关键词:高海拔环境;电气设备;设计要求 1高海拔气候特点 高原气候符合如下特点:(1)太阳辐射强,但是辐射差额偏小。高原地区 的海拔高,空气密度、气溶胶含量包括水汽含量相应在减少。因此,太阳直接辐 射大,紫外线强度十分突出。(2)温度日较差明显,相比同纬度平原甚至高出 1.2倍。(3)地形条件是影响降水量的重大因素。通常,迎湿润气流的高原属于 多雨带。然而,背湿润气流一侧以及高原内部,其降水相对偏少。(4)风力大,雷暴、冰雹等极端天气较长。 2高海拔环境对电气设备性能的影响 2.1介质冷却效应(温升) 空气压力、密度的下降均会影响空气介质冷却效应,使温升逐步增加。对于 利用自然对流、空气散热器或是辐射散热进行散热的各种电气设备,当散热能力 下降后,其温升反而会增加。 2.2绝缘介质强度和电气间隙 当海拔增高后,空气密度随之下降,此时电器外绝缘体自身的强度也会削弱,外绝缘表面和各个电位上的带电间隙易于被击穿,应考虑耐压问题。海拔5000m 范围内,每千米高度,气压平均下降7.7~10.5kpa,外绝缘体强度则下降8%~13%。

2.3电晕及放电电压 高海拔地区具有独特的气压特点,这些都会引起局部放电电压、电晕起始电 压逐步下降(每100m下降1%),同时电晕腐蚀现象也十分严重。 2.4动作性能 由于海拔上升,气温低,不利于散热,动作特性和环境有关的产品容易受影响,增加动作误差。同时,空气温度下降、温度大,太阳辐射强度以及紫外线增 加等因素,均会影响设备的结构材料、电气性能,缩短整个机械的寿命。 3高海拔地区电气设计要求 3.1低压电气设备设计要求 一是电器的温升增高。一般随海拔每升高100m,环境温度降低0.5℃,温升 增加约0.4K。对户外电器有明显的补偿作用,而户内及特定场所(如高温场所),则不能补偿海拔升高导致的温升增加值,最好是降低额定容量使用。二是绝缘强 度下降。通常,海拔每升高100m,其绝缘强度则会下降1%,温升则增加0.4K。 三是用热脱扣元件的断路器、热继电器,由于散热条件差,其脱扣特性存在较大 偏移,其脱扣动作时间也会缩短。此时,需要作出必要的调整。四是低压电器的 接通和分断短路电流能力受损,机械以及电气寿命逐步缩短。另外,开关电器延 长了原来的燃弧时间,增加了飞弧距离。 3.2对高压电气设备设计要求 一是温升问题。气密度降低会导致散热性能降低,使高压电器在运行过程 中温升增加,虽说空气温度随海拔高度的增加而逐渐降低,其值足以补偿海拔增 加对于高压电器温升带来的影响。所以,高海拔(≤4000m)地区均可使用,通常,户内高压电气维持最初的额定电流。当海拔>4000m,则有必要校正户外高 压电气设备额定电流。随着海拔的上升,同样也要酌情对室内外导体的载流量作 出修正。二是外绝缘问题。当1000米<海拔≤4000m,每升高100m,其外绝缘强 度则会下降约1%。因此,需选择必要的加强保护或是高原型电器等措施。一般来说,高压电器外绝缘空气间隙及绝缘耐受电压,也要作出校正。

高原电气设备的选型

高原电气设备的选型 电气设备在选型中,因海拔高而考虑降容,要选择比低海拔容量更大的设备,比如空气开关,低海拔能通过50A电流,在2000米以上要除以80%,每上升100米减低1%,不理解是为什么! 我想可能是这样,海拔高,通常是一种温度比较低,而通常的绝缘材料在低温下会发生一系列的物性变化。另外温度的变化也会引起湿度的变化,还有空气的稀薄,也会降低绝缘。因此要考虑。 答案补充 海拔高100米,温度降低0.6度。温度的降低直接导致了绝缘材料的绝缘性能下降,如脆化,强度贬低等。另外,海拔高的地方温差教大,容易产生凝结雾气,降低绝缘。还有温度下降,海拔高导致空气稀薄,相当于绝缘空气层薄了,同时湿度会相应变大。因为这些原因,防止过流击穿,要降低容量。海拔高度超过1000m的地区称为高原地区。高原地区气候的主要特征是:气压、温度、湿度随海拔的增高而减小,太阳幅射随海拔增高而增高。于是给电器元件的运行带来了许多不利的影响。而我国的一般电器元件则是按海拔≤1000m的环境条件设计的。因此研究高原环境对采金船电气产品及设备的影响及其所采取的措施,对今后指导采金船电气设计和低压电器元件的选型是有着一定的意义。 不同海拔高度的大气压、空气密度和湿度 海拔高度(m) 0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 相对大气压 1 0.888 0.835 0.786 0.741 0.695 0.655

相对空气密度 1 0.9085 0.865 0.824 0.784 0.745 0.708 绝对湿度(g/m3) 11 7.64 6.37 5.33 4.42 3.68 3.08 从上表可以看出,在3500m处的大气压仅为海平面大气压的65.5%。 日温差大、风沙大,引起热胀冷缩变化剧烈,使设备密封不易保持,密封材料老化快,产生渗漏。 由于低温、昼夜温差大,使仪表中的线性元件特性发生线性变化,测试仪表(包括压力表、液压表、流量计等)普遍存在精度降低、重复性差,零点漂移严重。 橡胶密封件经低温试验表明,随着温度的下降,其硬度、扯断强度及伸涨率三项机械性 能均表现出不同程度的下降趋势。 由于昼夜温差大,温度变化快,设备外绝缘表面容易产生凝露,在低气压、污秽等综合作用下,绝缘强度急剧下降,极易产生运行电压的绝缘闪络事故。 太阳辐射的影响 高原地区日照强烈,紫外线强度大,会促使绝缘材料老化加快,特别是有机绝缘材料,会加速油漆涂层的老化和龟裂。位置:百方网 > 资讯 > 行业资讯 > 国内资讯 > 正文低压电器在高海拔地区的使用 2010年08月07日 根据JB/Z0103-11标准及科研部门的调查研究,现有普通型低压电器在高原地区的使用如下:

高海拔对电气设备影响参考资料

高海拔对电气设备主要的影响是绝缘和温升两方面。对不同的电气设备影响的侧重点不同。 一、高压开关设备 海拔升高,气压降低,空气的绝缘强度减弱,使电器外绝缘降低而对内绝缘影响很小。由于设备的出厂试验是在正常海拔地点进行的,因此,根据IEC出版物694对于开关设备以其额定工频耐压值和额定脉冲耐压值来鉴定绝缘能力,对于使用地点超过1000M以上时,应作适当的校正。对于10KV开关柜来说,其额定电压为12KV;额定工频耐压值(有效值)为32KV(对隔离距离)和28KV(各相之间及对地);额定脉冲耐压值(峰值)为85KV(对隔离距离)和75KV(各相之 间及对地)。 而随着海拔的升高,空气密度降低,散热条件变差,会使高压电器在运行中温升增加,但空气温度随海拔高度的增加而 逐渐降低,基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响。 但对于阀式避雷器来说,情况就较为复杂。由于避雷器自身并不密封,其阀片的间距不可调,因此其火花间隙的放电电压易受空气密度的影响,所以应向设备厂商注明海拔高度,或使用高压型阀式避雷器。 二、干式变压器 环氧树脂干式变压器,国家标准关于以上两个因素有着明确的校正方法。根据GB6450)《干式变压器》中第,对于在超过1000M海拔处运行,并在正常海拔进行试验的变压器,其温升限值应相应递减,超过1000M海拔部分以第500M为一级,温升限值接自冷变压器2.5%、风冷变压器5%减小;额定短时工频耐受电压值同时增加6.25%。 三、低压电气设备 对于低压电气设备,情况要稍好一些。根据JB/Z0103-11标准及科研部门的调查研究,现有普通型低压电器在高原地区 的使用如下: 1、温度:现有一般低压电器产品,使用于高原地区时,其动、静触头和导电体以及线圈等部分的温度随海拔高度的增加而递增。其温升递增率为海拔每升高100M,温升增加0.1-0.5K,但大多数产品均小于0.4K。而高原地区气温随海拔高度的增加而降低,其递减率为海拔每升高100M,气温降低足够补偿由海拔升高对电器温升的影响。因此,低压电器的额定电流值可以保持不变,对于连续工作的大发热量电器,可适当降低电源等级使用。 2、绝缘耐压:普通型低压电器在海拔2500米时仍有60%的耐压裕度,且通过对国产常用继电器与转换开关等的试验表 明,在海拔4000M及以下地区,均可在其额定电压下正常运行。 3、动作特性:海拔升高时,双金属片热继电器和熔断器的动作特性有少许变化,但在海拔4000M下时,均在其技术条件规定的特性曲线"带"范围内RTO等国产常用熔断器的熔化特性最大偏差均在容许偏差的50%以内。而国产常用热继电器的动作稳定性较好,其动作时间随海拔升高有显著缩短,根据不同的型号,分别为正常动作时间和40%-73%。也可在现场调节电流整定值,使其动作特性满足要求。通过对低压熔断器非线性的环境温度对时间-电流特性曲线研究表明,熔体的载流能力在同样的较小的过载电流倍数情况下(即轻过载)熔断时间随环境温度减小而增加,在20度以下时,变化的程度则更大;而在同样的较大的过载电流倍数情况下(即短路保护时),熔断时间随环境温度的变化可不作考虑。因此,在高原地区的使用熔断器开关作为配电线路的过载与短路保护时,其上下级之间的选择性应特别加以考虑。在采用低压断路器时,应留有一定的断路与工作余量。由此可见,熔断器在高原的使用环境下可靠性和保护特性更为理想。我们厂在3000KM的地方,设备的降容系数是0.8,电机的系数是0.83,此数供参考。 高海拔、低气压对循环流化床燃煤锅炉炉内燃烧的影响 摘要: 煤粒在流化床内的燃烧涉及到流动、传热、化学反应及若干相关的物理化学现象。煤粒送入循环流化床内迅速受到高温物料及烟气的加热,首先是水分蒸发,接着是挥发份析出和燃烧,以及焦炭的燃烧,其间还伴随着发生煤粒的破碎、磨损等现象。煤粒在炉内将依次发生如下的过程: ①煤粒得到高温床料的加热并干燥; ②热解及挥发份燃烧; ③发生颗粒膨胀和一级破碎现象; ④焦炭燃烧并伴随着二级破碎和磨损现象。 流化床内煤粒的燃烧包括挥发份的析出燃烧和焦炭的燃烧,这与煤粉炉是一致的。与煤粉炉不同之处在于: ①对煤粉炉而言,煤粒的干燥和破碎是在炉外(也就是在制粉系统内)完成,而循环流化床在炉内完成干燥过程和部分破碎过程。

海拔高度对电器设备的影响123

海拔高度对电气设备的影响 随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下: 1、空气压力或空气密度降低的影响。 1)对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2)对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正. 3)对电晕及放电电压的影响 a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重; b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低; c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。 4)对开关电器灭弧性能的影响 空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。 5)对介质冷却效应,即产品温升的影响 空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。在海拔至5000m 范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%. a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。 b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关,其增加率每100m为:油浸自冷,额定温升的0.4%;干式自冷,额定温升的0.5%;油浸强迫风冷,额定温升的0.6%;干式强迫风冷,额定温升的1.0%; c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。 6)对产品机械结构和密封的影响 a、引起低密度、低浓度、多孔性材料(例如:电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化; b、润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速; c、由于内外压力差的增大,气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大,有密封要求的电工产品,间接影响到电气性能; d、引起受压容器所承受压力的变化,导致受压容器容易破裂。 2、空气温度降低及温度变化(包括日温差)增大的影响 1)高原环境空气温度对产品温升的补偿 平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低,电工绝缘材料的热老化寿命决定于平均空气温度。高原环境空气温度的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运

高海拔地区电气设备选型

高海拔地区户内设备器件选型和结构设计要求 1 高海拔地区的特征 一般来说,对于低压配电系统海拔在2000m 以上,高压配电系统海拔在1000m以上的地区统称为高海拔地区。据测算,我国高海拔地区面积占全国总面积65%.高海拔地区具有的自然气候条件较恶劣,其特征为: (1) 空气密度及气压较低。 (2)空气温度较低,温度变化较大。 (3) 空气绝对湿度小。 (4)太阳辐射强度较高。 (5) 降水量较少. (6)大风日多。 (7) 土壤温度较低,且冻结期长。 2 高海拔地区户内中压开关柜的设计要求 2.1 气压及空气密度的降低,引起了外绝缘强度的降低 2。1.1 对绝缘介质强度的影响 空气的介质绝缘强度是随着气压的升高而增加,在空气稀薄或真空状态下又随着真空度的提高而增加.试验表明,海拔每升高1000 m,平均气压则降低7。7~10.5 kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2。1.2 对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品,由于电气间隙已固定,随着空气压力的降低,击穿电压也下降。为了保证产品在高海拔地区使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙和爬电距离。 在不同海拔海拔高度,不同电压等级以空气作为绝缘介质柜内各相导体间及对地净距如下表(单位: 当海拔在2000 要求。通常断路器和隔离开关的相间距决定了柜中铜排的相间距,所以断路器和隔离开关的相间距应该根据海拔高度选用。 12kV的断路器和隔离开关相间距有210,230,250,275mm四种,通常采用的铜排宽度有50,60,80,100mm三种,在不同的断路器、隔离开关相间距和铜排宽度下,铜排相间距如下: 210mm,铜排宽度不大于80mm时,电气间隙能够满足要求;铜排宽度为100mm时,海拔超过1000m就应该选用230mm相间距的断路器和隔离开关。对于12kV,不同海拔高度和铜排宽度,断路器和隔离开关相间距选择如下表:

高原地区地电气设计

高原地区的电气设计 上海核工程研究设计院肖霞 摘要:分析高海拔、空气稀薄、温度变化大等自然条件对电气设备的影响,在高原地区的电气设计有其特殊要求,应对高压开关设备、干式变压器、低压断路器等设备进行校验;在高海拔地区的特殊气候环境下,如何选择电力电缆及导线,如何敷设;高雷暴日的防雷措施,冻土地区的接地方式。 关键词:耐压试验电压;温升限值;额定电流校验;耐寒电线电缆;冻土降阻措施 一、引言 1.1海拔超过1000m的地区称为高海拔地区。高海拔地区,因空气稀薄,会使电工产品的散热效率降低,同时因气压降低和大气密度的减少,会使空气的绝缘强度降低。以往我们所参照的电气参数及设备的数据均是在正常海拔的使用环境之下实验得到的,常规型电气设备的电气参数及设备数据是按正常使用环境制造的,一般均标注海拔不超过2000m,周围空气温度上限为+40ºC,下限为-5ºC。因此,高原地区的电气设备选择与往常的电气设备选择有很多不同之处。 1.2笔者以夏木拉矿泉水项目为例,对高海拔地区电气设计的设计选型及注意事项简单说明,供电气设计人员高原地区项目时参考。条件资料如下: 本项目位于青藏高原那曲安多县,用户环境条件为海拔高度4900多米,最低环境温度-25ºC;室外消防用水量为45L/s。受当地地理

环境限制,供电部门提供一路10kV高压电源进线,消防电源及部分重要负荷由柴油发电机提供第二路独立电源,以满足消防及重要负荷的二级负荷供电要求。 二、高海拔地区的电气开关设备选择 2.1海拔为1000~5000m之间,每增高100m,气压约降低0.8~1kPa;气压降低容易使空气电离而降低介电强度,同时冷却效能下降,导致开关灭弧困难和电气温度升高。虽然海拔升高,空气温度也会下降,但温度过低,又会使电气设备内某些材料变硬变脆,使有些油类的粘度增大或凝固,影响设备的正常动作。日夜温差过大,易产生凝露,使零部件变形、开裂、瓷件碎裂等。因而,高原地区的设备选型有其特殊的要求,需要校验其电气参数或选用高原型的电气设备产品。目前,我国已制定了一系列用于高原特殊环境条件的电气装置技术要求,为高原电气设计提供了便捷。 2.2高压开关设备 高原气候对高压开关设备的影响首当其冲。对于10kV开关柜来说,其额定电压为12kV;额定工频耐压值(有效值)为42kV;额定雷电冲击耐压为75kV。安装在高海拔地区的产品,如选用试验地点海拔低于1000m的电器产品,应根据IEC出版物694对工频和冲击试验电压作适当校正。 校正公式为 U= 1.10 U 式中U—应选用的试验电压(kV,工频:有效值;冲击:最大值);

海拔高度与电气绝缘标准

海拔高度与电气绝缘标准 电气绝缘是指在电气设备中,通过绝缘材料将电流限制在预定的路 径中,以防止电流泄漏或电击事故发生。而海拔高度则是指地面以上 的高度,通常以海平面为基准。海拔高度的变化会对电气绝缘产生一 定的影响,因此在设计和使用电气设备时,需要考虑海拔高度对电气 绝缘的影响。 海拔高度的变化主要影响电气设备的绝缘强度和绝缘材料的性能。 随着海拔高度的增加,大气压力会逐渐降低,这会导致电气设备中的 绝缘材料受到的电压应力增加。因此,在高海拔地区使用电气设备时,需要对绝缘材料进行特殊设计,以确保其能够承受更高的电压应力。 此外,海拔高度的变化还会影响电气设备中的放电现象。在高海拔 地区,由于大气压力的降低,电气设备中的放电现象更容易发生。这 可能导致电气设备的绝缘性能下降,从而增加电气事故的风险。因此,在高海拔地区使用电气设备时,需要采取相应的措施,如增加绝缘材 料的厚度或使用更好的绝缘材料,以提高电气设备的绝缘性能。 为了确保电气设备在不同海拔高度下的安全运行,国际上制定了一 系列的电气绝缘标准。这些标准规定了电气设备在不同海拔高度下的 绝缘强度要求,以及相应的测试方法和评估标准。通过遵守这些标准,可以确保电气设备在不同海拔高度下具有足够的绝缘性能,从而减少 电气事故的发生。 在实际应用中,根据不同的海拔高度,电气设备需要选择适当的绝 缘材料和绝缘结构。一般来说,对于低海拔地区,常规的绝缘材料和

结构就可以满足要求。而对于高海拔地区,需要选择具有更高绝缘强度的绝缘材料,并采取更严格的绝缘结构设计。此外,还需要进行相应的测试和评估,以确保电气设备在高海拔地区的安全运行。 总之,海拔高度对电气绝缘有一定的影响。在设计和使用电气设备时,需要考虑海拔高度的变化,选择适当的绝缘材料和绝缘结构,并遵守相应的电气绝缘标准,以确保电气设备在不同海拔高度下的安全运行。这对于保障电气设备的可靠性和安全性具有重要意义。

高海拔对电气设备的特殊要求

高海拔对电气设备的特殊要求 电气设备在高海拔地区主要受到来自温升和绝缘两个方面的影响。文章主要针对高海拔地区对电气设备影响的探讨,从而提出相关在高海拔地区电气设计时的注意事项及建议。 标签:高海拔;电气设备;特殊要求 近年来我国国民经济正处于高速发展的阶段中,同时我国中西部地区的经济也获得了一定的发展,尤其是多项基本建设项目正在慢慢走进中西部地区。但是,我国中西部地区所处的地区属于高海拔地区,在海拔2千米以上的地区上使用电气设备,需要予以高度的重视,因为高海拔地区由于气象的特殊性,对电气设备的使用产生特殊的影响,必须要求高海拔使用电气设备满足一定的要求。在本文中主要针对高海拔电气设备使用的特殊要求进行综述。 1 高海拔地区的气象特征 高海拔地区所指的是海拔高度超过1000米的地区,其气象特征表现为:海拔高度和气压水平成反比关系,也就是海拔高度越高,气压水平月底,空气密度越小越稀薄,湿度越低,越干燥,同时空气越稀薄,太阳日照辐射的穿透力越强,白天地面吸收热量越多,温度越高,晚上地面失去热量速度越快越多,温度越低,导致昼夜温差明显。三者之间的关系如表1所示: 根据表2,随着海拔高度的上升,空气温度随之下降,海拔高度升高1千米,最高温度和平均温度降低5摄氏度。降温有利于电气设备的散热。 2 高海拔气象对电气设备的影响 2.1 高海拔气象对低压电器的影响 在高海拔地区使用低压电器,因为海拔高度升高,电器内部的元器件会不断升温。海拔高度上升每100米,升温幅度约为0.1-0.5℃;同时,海拔高度的增加还还会导致气温的降低,海拔高度上升每100米,气温下降幅度约为0.5℃。如果在室内使用低压电器,由于室内温度变化比较小,元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用并不明显,所以在高海拔地区使用低压电器在室内使用能够符合所规定的安全标准。但是,当在市外使用低压电器的时候,室外环境气温变化比较大,此时元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用极为明显,所以在室外使用低压电器必须考虑到温度的补偿作用所带来的影响。同时,当海拔高度增加,气温下降,电气设备材料容易发生硬化,油类粘稠度增加,甚至凝固,会对设备的正常运行产生严重的影响。并且昼夜温差较大对零部件的外形产生一定的影响,容易导致外形出现裂缝。因此,在高海拔使用电气设备应当选择和当地气象相适应的高原型电气设备,并且在使用电器设备的时候应当尽量在恒温场所内或者室内。

电气间隙和海拔的关系

电气间隙和海拔的关系 电气间隙是指电器或电气设备中的两个导体之间的最小距离,既 保证电气安全,又避免电器故障和火灾的发生。而海拔则是指地面或 水平面的高度与海平面高度之间的差异。这两个看似毫无关系的概念,实际上在电气工程中有着密切的联系。 首先,海拔的升高会导致大气稀薄,空气绝缘性能下降。空气绝 缘性能是指空气作为绝缘介质时的绝缘能力。当海拔升高时,气压会 下降,空气中的分子密度降低,电气间隙中的气体绝缘性能也随之下降。这会增加电器设备之间的电弧和火灾的风险。 其次,电气间隙与海拔之间的关系还体现在电压等级的选择上。 根据规范,电气设备的电气间隙应能承受电气系统的额定工频电压, 以确保电气设备的安全工作。而海拔的升高会导致空气介质的击穿电 压降低,这意味着在高海拔地区,相同的额定工频电压下,电气间隙 需要更大的距离来保证设备的安全运行。因此,在高海拔地区,电气 工程师需要根据当地海拔高度确定电气设备的额定电压等级,以保证 设备的正常运行。 此外,海拔对电器散热性能也有一定的影响。海拔升高会导致气 温的下降和大气氧气含量的减少,这会影响电气设备的散热效果。由 于海拔高地的气温较低,电气设备在高海拔地区的散热要求相对较低。因此,在高海拔地区,电气间隙的设计应考虑设备的散热需求,以避 免设备过热引发故障或事故。

综上所述,电气间隙与海拔之间存在着密切的关系。高海拔地区 的大气稀薄和气温较低会对电器设备的电气安全和散热性能产生影响,因此,在高海拔地区进行电气工程设计时,必须充分考虑当地的海拔 因素。只有合理选择电器设备的电气间隙和电压等级,同时兼顾设备 的散热需求,才能确保电气设备的安全运行,减少潜在的火灾和电器 故障风险。

Get清风浅析高海拔地区电源系统设计的特殊性(bd)

浅析高海拔地区电源系统设计的特殊性(bd)

浅析高海拔地区电源系统设计的特殊性 摘要 本文分析了高原地区环境条件对电源系统性能的影响,重点是元器件及电源设备的降容,并提出了高原地区的电源系统设计应注意的问题。 关键词: 低压元器件,电源系统,海拔高度,气压,温度 ABSTRACT The paper analyses the effects of some meteorological plateau on the performance of the power system, especially for derating of components and power supplies, proposes some issues to be concerned in power system design. KEY WORDS: Low voltage components, Power systems, altitude, air pressure, temperature 1概述 海拔超过1000m的地区称为高原地区,在电

源设计中,我们所能参照的电气参数及设备数据均是在常规海拔的使用环境下得到的,但不同的使用环境会对电气设备的性能产生影响,因此,研究高原地区设计及选型的特殊性是很有必要的。 本文分析了高原地区环境条件对电源系统性能的影响,重点对元器件及电源设备的降容进行了研究,并提出了高原地区的电源系统设计应注意的问题。 2高原环境的主要特征 根据GB/T14597-2021?电工产品不同海拔的气候环境条件?,高原环境条件参数见表 1。 表1 海拔高度和气温、气压及湿度的关系海拔 高度 /m 0 1000 2000 3000 4000 5000 最高温度/℃45, 40 45, 40 35 30 25 20 气压 /kPa 90 54 注:

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