高原地区电气设备的选择
各类要求
各类电工产品使用于高原地区的基本技术要求及一些校正温升：1、电机(包括各种电机，主要是旋转电机：依靠电磁感应而运行的电气装置，它具有能够作相对旋转运动的部件，用于转变能量） 电机使用在海拔1000m 以上至4000m 时，温升限值的修正GB755规定。
超过海拔4000m 至5000m 时，每升高100m ，所需环境温度降低的补偿值，仍按温升限值的1%折算。
2、输电设备输电设备：电力变压器，互感器、调压器、电抗器、开关设备、避雷器、电力电容器、绝缘子、绝缘套管等。
2.1使用于海拔1000m 以上的输电设备，其温升的海拔修正按下列标准规定，并外推至海拔5000m ：2.1.1开关设备的温升校正当开关设备使用在海拔超过1000m(但不超过4000m)且最高周围空气温度为+40℃时，制造厂应按表1规定的允许温升每超过100m(以海拔1000m 为起点)降低0.3%。
计算公式：⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯--⨯=%3.010010001H W W 实实W：为实际的温升值；W ：为标准的温升值； H ：为海拔高度。
电器中各零件、材料及介质的最高允许温度及温升不应超过表1中所规定的数值。
注：空气和SF6用作高压电器产品的介质时，其长期工作时的最高允许温度和温升不需限制。
表1序号电器零件、材料及介质的类别1）、2）、3）、4）最高允许温度（℃）周围空气温度为+40℃时的允许温升K空气中SF6中油中空气中SF6中油中1 触头5）、6）裸铜或裸铜合金75 90 80 35 50 40镀锡90 90 90 50 50 50镀银或镀镍(包括镀厚银及镶银片)105 105 90 65 65 502 用螺栓或其他等效方法联结的导体接合部分 7)裸铜、裸铜合金和裸铝或裸铝合金90 105 100 50 65 60镀(搪)锡105 105 100 65 65 60镀银(包括镀厚银)或镀镍115 115 100 75 75 603 用其他裸金属制成或表面镀其他材料的触头或联结8)4 用螺栓或螺钉与外部导体联结的端子9)裸铜、裸铜合金和裸铝、裸铝合金90 50镀(搪)锡或镀银(包括镀厚银)105 65其他镀层8)5 油断路器用油10)、11)90 506 起弹簧作用的金属零件12)7 下列等级的绝缘材料及与其接触的金属零件13)、14)、15)a.需要考虑发热对机械强度影响的：Y(对不浸渍材料) 85 90 - 45 50 -A(对浸在油中或浸渍过的材料)100 100 100 60 60 60E、B、F、H 110 110 100 70 70 60b.不需要考虑发热对机械强度影响的：90 90 - 50 50 -Y(对不浸渍材料)A(对浸渍过的材100 100 100 60 60 60 料)E 120 120 100 80 80 60B 130 130 100 90 90 607 F 155 155 100 115 115 60H 180 180 100 140 140 60c.漆：油基漆100 100 100 60 60 60合成漆120 120 100 80 80 60 8 不与绝缘材料(油除外)接触的金属零件(触头除外)a.需要考虑发热对机械强度影响的：120 120 100 80 80 60 裸铜、裸铜合金或镀银铝、裸铝合金或镀110 110 100 70 70 60 银钢、铸铁及其他110 110 100 70 70 60b.不需要考虑发热对机械强度影响的：裸铜、裸铜合金、145 145 100 105 105 60 镀银135 135 100 95 95 60 裸铝、裸铝合金、镀银注：表1中的裸铜合金和裸铝合金是指铜基和铝基合金，均不包括粉末冶金件。
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【摘要】高海拔地区的电气设备面临着特殊的要求，因为在这种环境下，气压低、氧气稀薄、温度低等因素都会对设备的性能和寿命产生影响。
本文通过对高海拔环境下电气设备的影响、应用、设计要求、维护与保养以及安全性的探讨，总结出了高海拔环境下对电气设备的特殊要求。
未来，随着高海拔地区的发展和需求的增加，电气设备在这种环境下的应用也将更加广泛。
对电气设备的设计、制造和维护都需要更加注重在高海拔环境下的特殊情况和要求，以确保设备的稳定性和安全性。
未来高海拔环境下的电气设备将面临更多挑战，但也将有更多的发展机遇和创新空间。
【关键词】高海拔、电气设备、特殊要求、影响、应用、设计要求、维护与保养、安全性、总结、发展趋势、应用前景1. 引言1.1 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一直是一个备受关注的话题。
高海拔环境的气压、温度、湿度等因素与低海拔地区有着显著的差异，这就为电气设备的选择、设计、使用和维护提出了更高的要求。
在高海拔地区，气压较低会导致电气设备的内部零部件相对密封的环境下更易受到损坏，因此需要特别设计更强大的密封性能；而气压变化也会影响电气设备的散热效果，需要采用更高效的散热装置。
高海拔地区独特的辐射、紫外线、静电等环境因素也会对电气设备的稳定性和安全性产生影响。
针对高海拔地区的特殊要求，电气设备的选择、设计、使用和维护都需要更加细致和专业的考虑，以确保设备的安全性和可靠性。
在未来，随着高海拔地区的开发和利用不断增加，对电气设备的特殊要求将会越来越突出，同时也将促进电气设备在高海拔环境下的技术创新和发展。
2. 正文2.1 高海拔环境对电气设备的影响高海拔环境中的空气稀薄会导致电气设备的散热效果下降。
由于气压较低，空气密度也相应减小，使得散热效果变差。
这会导致电气设备工作时温度升高，容易造成设备过热，影响设备的稳定性和寿命。
高海拔环境中的温度波动较大。
白天阳光直射会使得环境温度升高，而夜晚气温会急剧下降。
特殊环境条件高原电气设备技术要求低压成套开关设备和控制设
特殊环境条件高原电气设备技术要求低压成套开关设备和控制设备设计在特殊的环境条件下，如高原地区，电气设备需要满足特殊的技术要求。
特别是低压成套开关设备和控制设备，其设计和选择要考虑到高原地区的特殊情况，以确保设备的安全性和可靠性。
本文将探讨在高原环境下低压成套开关设备和控制设备的设计要求。
1. 高原环境的特殊影响在高原地区，由于气候、大气压力和氧气含量等方面的影响，电气设备面临着一些独特的问题。
首先，由于大气压力较低，绝缘性能可能会下降，这可能导致设备的绝缘击穿。
其次，氧气含量的减少可能导致电弧的不稳定和电弧灭火困难。
此外，温度和湿度的变化也会对设备的性能造成影响。
因此，高原地区的电气设备需要特殊的设计以应对这些问题。
2. 设备材料和环境适应性在高原环境下，设备所使用的材料需要具备良好的环境适应性。
首先，绝缘材料需要具备较高的绝缘性能，以抵御大气压力的影响。
常用的绝缘材料，如绝缘胶、硅胶等，需要经过特殊处理，以确保其在高原环境下的可靠性。
其次，由于氧气含量的减少，电弧容易不稳定，因此需要选择具有良好电弧灭火性能的材料。
此外，设备所使用的金属材料也需要考虑高原地区的低温、低氧气含量和腐蚀性等因素，以确保设备的稳定性和使用寿命。
3. 设备工作温度范围由于高原地区的气候和大气压力的影响，设备的工作温度范围需要进行特殊的设计。
首先，设备需要具备较高的耐低温性能，以应对高原地区的严寒冬季。
其次，由于高原地区的气温变化较大，设备需要能够适应不同温度条件下的工作，以保证设备的可靠性。
因此，在设计和选择低压成套开关和控制设备时，需要考虑设备的工作温度范围，以确保设备在高原环境下的正常工作。
4. 设备的安全性和可靠性在高原环境下，低压成套开关设备和控制设备的安全性和可靠性尤为重要。
首先，设备需要具备良好的防护性能，以避免外部环境因素对设备造成损害，如风、雨、霜冻等。
其次，设备的绝缘性能需要达到一定的标准，以确保设备在高压条件下不发生绝缘击穿。
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。
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5000 m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。
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。
高原地区电气设备海拔修正系数的选用
高原地区电气设备海拔修正系数的选用【摘要】笔者从实际的电气工程出发，对高原地区电气设备海拔修正系数的选用进行分析和探讨，希望对大家有所借鉴和帮助。
【关键词】高原地区；电气设备；海拔修正；系数选用近些年来，随着党中央产业援藏政策的不断发展和深入，越来越多援藏企业进入西藏。
企业发展动力先行。
陆续有査龙水电站、羊卓雍湖抽水蓄能电站以及满拉水利枢纽工程等建立在高原上。
这些电站都建立在高原地区，海拔高度都在3600米以上。
海波高程增加，那么空气的密度以及湿度也会随着降低。
因此，空气的间隙以及瓷绝缘放电的特性就会降低。
在此情况下，需要进行外绝缘强度的补偿。
而针对电气设备的外绝缘补偿计算，由于关于此的研究较少，国内也是刚刚起步，在这方面的经验较少，国外也是一样，因此使用什么方法来进行计算还没有确定。
这给工作人员的电气设备订货工作带了较大的阻碍和困难。
因此，笔者所在的单位和许多的研究所以及大学开展了有关的研究和探讨，这些单位有四川联合大学、武汉高压研究所以及西安高压研究所等。
在沟通之后，我们在上述电站的电器外绝缘补偿计算上达成了一致的意见。
我们可以在表1中看到每个电站环境状况。
表1 每个电站环境状况电站的名称海拔高程年平均气温年平均大气压年平均绝对温度羊湖电站3600 8.5 66 5.8査龙电站4360 -1.2 60.7 3.6那曲变电站4600 -1.9 58.7 3.4满拉电站4200 3.64 61.1 2.891 海拔修正系数计算公式的选择关于海拔修正系数计算公式很多，那么如何进行筛选是一个问题。
我们可以参考国标标《GB311.1-83》，也可以参考《电力工程设计手册》。
此外，还可以参考使用比湿概念的计算方法，该方法是武汉高压研究所等研究所推荐的。
笔者通过对西藏地区的电气设备运作状况进行考察后发现，这些电气设备的外绝缘在强度方面的下降程度是不同的，造成这种现象的主要原因是海拔高度不同，气象因素也就不同。
高原地区的电气设备影响及选择
h i n a中国C p i a n t设备Engineering 工程高原地区的电气设备影响及选择田冰冰(中钢集团耐火材料有限公司，河南洛阳471039)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因有其特殊要求，应充分考虑对高压开关设备、电力变压器、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等问题。
关键词：耐压试验电压；温升限值；电气间隙修正；额定电流校验中图分类号：TM855 文献标识码：A 文章编号：1671-071 1(2017) 07 (上）-0203-031概述(1)海拔超过1000m的地区称为高海拔地区。
高 海拔地区，由于海拔升高，空气密度降低，散热的对流作用减弱，会使电工产品的散热效率降低，温升就随之升高，空气介质强度的降低、以及空气冷却效应降低，都是低空气密度引起的，同时也降低电气设备的空气绝缘强度以及介质绝缘强度，外绝缘表面及不同电位的带点间隙容易被击穿，对电气间隙和爬电距离的影响会很大。
设备数据及电气参数一般情况下是在正常低于1000米海拔的使用环境之下实验而得的，也是在同等条件下生产出来的，设备参数均为海拔2000m以下使用，环境温度要求不超过+40尤，不低于-5尤。
因此，在高原环境地区要对电气设备的选择就有很多条件限制和要求，需要根据实际自然环境进行不同的选择。
(2)笔者以中钢耐火天祝碳化硅项目为背景，浅析一下高海拔地区电气设计选型及应注意的问题，以利于其他电气设计人员在进行高原地区项目设计时参考。
项目背景：天祝县位于甘肃武威市，地势南高北低，是我国境内三座高原的交汇处（内蒙古高原、黄土高原和青藏高原），海拔在2050 ~ 4880米之间。
该地区属于寒冷的高原性气候。
根据地方气象部门提供资料显示，年均日照时数在2450 - 2650小时之间，冬季环境温度低于-25尤，相对无霜期约120天左右，降雨量年均450毫米左右，本地区抗震设防烈度为8度。
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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
4000-1000/500× 6.25% = 37.5%
即
28×（1+37.5%）=38.5（KV）
相当于15KV级的产品，温升限值校正为
4000-1000/500× 5% = 30%
4000-1000/500× 2.5% = 15%
由于F级环树脂干式变压器允许温升为100K，因此设计值控制在70K.
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。
四、柴油发电机
对在高原地区使用空气燃烧的柴油发电机来说，其工作效率将大大下降。
因此为高原地区报压低、空气稀薄，柴油发电机工作时，柴油燃烧很不充分，单位用量柴油的输出功率将大大下降，同时柴油发电机的维护工作量也大大增加。
通过调研得出，在海拔4000M处，柴油发电机的输出功率下降约30%。
五、其它
由于高原地区交通极为不便，而且施工期短，因此，电气设备的采购、运输、安装以及调试比平原地区有许多意想不到的困难。
所以，在电气设备选用方面，要对设备的通用性、互换性、经济适用性等各方面因素加以考虑。