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(lái)說(shuō)，對(duì)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(cè)算，我國(guó)高海拔地區(qū)面積占全國(guó)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(yáng)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(zhǎng)。高海拔地區(qū)戶內(nèi)中壓開(kāi)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(duì)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(shuō)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(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(jí)以空氣作為絕緣介質(zhì)柜內(nèi)各相導(dǎo)體間及對(duì)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(duì)于3.6kV和7.2kV210mm，銅排寬度不80mm100mm時(shí)，海拔超過(guò)1000m230506080100100021021021023020232102102302502500210210230250300021023025027535002102302502754000230230250275各生產(chǎn)廠家的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)相間距不全都，在選型時(shí)請(qǐng)參照說(shuō)明書(shū)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(kāi)關(guān)柜的外形尺寸受實(shí)際條件的限制無(wú)法增加時(shí)，應(yīng)當(dāng)承受復(fù)合mm)/mV1000202325003000350040007.2～1230333536383940.5606669727578對(duì)于小型化中壓開(kāi)關(guān)柜，用以環(huán)氧樹(shù)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(qián)顯著增加?？諝鉁囟冉档图皽囟茸兓龃蟮挠绊憣?duì)產(chǎn)品性能的影響。必要時(shí)還要經(jīng)過(guò)低溫試驗(yàn)驗(yàn)證產(chǎn)品的性能對(duì)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(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(duì)溫升的影響。器件說(shuō)明書(shū)對(duì)海拔高度有降容說(shuō)明的依據(jù)器件說(shuō)明書(shū)降容選用。對(duì)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(dòng)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(duì)產(chǎn)品構(gòu)造的影響。較大的溫度變化使環(huán)氧樹(shù)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(kāi)關(guān)柜內(nèi)的一、二次元器件除了滿足海拔的要求外，傳動(dòng)組件的潤(rùn)滑方式必需滿足低溫環(huán)境的要求環(huán)境污穢水平對(duì)爬電距離的影響高污穢環(huán)境對(duì)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(kāi)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(huì)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(jiàn)處理工藝如鍍銀等或裸銅連2 2接對(duì)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(huì)腐蝕開(kāi)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(guò)熱，母線接合點(diǎn)的傳導(dǎo)性降低，從而導(dǎo)致過(guò)熱；、可抽取式鍍銀觸點(diǎn)(電插頭&關(guān)心滑動(dòng)/插入式觸點(diǎn))開(kāi)頭氧化，它們變黑，并開(kāi)頭消滅過(guò)熱；、開(kāi)關(guān)開(kāi)頭消滅過(guò)熱、或停頓運(yùn)行；。這些缺陷通常快速消滅于制造商的保質(zhì)期內(nèi)，直接影響開(kāi)關(guān)柜的電氣性能。假設(shè)是一次線路消滅問(wèn)題，將消滅溫升過(guò)熱，接地故障等事故；假設(shè)是二次線路消滅問(wèn)題，卻消滅誤分，誤合或拒動(dòng)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(huì)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(tái)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(jí)進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)，有目的選擇對(duì)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(huì)直接或間接影響產(chǎn)品的性能，尤其一些擔(dān)當(dāng)動(dòng)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(kāi)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(jiàn)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(jiàn)的，其后果也很?chē)?yán)峻。主要在于局部選型人員未能關(guān)注環(huán)境因素下來(lái)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(guò)特別處理過(guò)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(kāi)關(guān)器件等有耐鹽霧、耐腐蝕、耐潮濕等特性，國(guó)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?jī)?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(hào)，來(lái)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(kāi)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(kāi)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(wèn)題和構(gòu)造零件的外表涂敷防護(hù)問(wèn)題，盡量減輕腐蝕性氣體或粉塵等造成的腐蝕問(wèn)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(duì)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(zhǎng)鍍錫，或包熱縮套，或硫化絕緣，或刷黑漆〔三防漆種，或全長(zhǎng)鍍鎳，或鍍鎳加鉻等等方法。對(duì)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(jí)的封閉開(kāi)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(jí)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(cè)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?！禛BT16434-1996污穢等級(jí)污穢等級(jí)鹽密，mg/cm2污濕特征線路0Ⅰ大氣清潔地區(qū)及離海岸鹽場(chǎng)50km以上無(wú)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(guó)際電工委員會(huì)將其劃分為四級(jí)污穢水平。輕：主要是沒(méi)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(huì)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(huì)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(huì)受到海水霧氣噴濺或會(huì)受到很強(qiáng)的污染性海風(fēng)作用的地區(qū)，范圍適度；長(zhǎng)期無(wú)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(jí)污穢地區(qū)的對(duì)地爬電比距不得小于16mm/kV；——Ⅱ級(jí)污穢地區(qū)的對(duì)地爬電比距不得小于20mm/kV；——Ⅲ級(jí)污穢地區(qū)的對(duì)地爬電比距不得小于25mm/kV；——Ⅳ級(jí)污穢地區(qū)的對(duì)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(kāi)關(guān)、支柱絕緣子等與高壓相連的器件時(shí)，要注明污穢級(jí)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(jiǎn)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(kāi)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(chǎng)分布，防止尖端放電一般來(lái)說(shuō)，電極的曲率半徑越大，周邊的電場(chǎng)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(chǎng)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(dòng)、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(duì)于使用說(shuō)明書(shū)沒(méi)有高海拔降容說(shuō)明的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。對(duì)于在使用說(shuō)明書(shū)中有明確說(shuō)明的，按說(shuō)明書(shū)降容選用。正泰的NA1-1000說(shuō)明書(shū)中無(wú)降容說(shuō)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(shuō)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(shuō)明如下：偉ABB公司ACS800、ACS550、ACS510系列變頻器降容說(shuō)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