高原地区的电气设计

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海拔高度电气校正系数

基于特殊环境因素下高、低压成套开关设备设计和制造的探讨作者：广州白云电器设备股份有限公司电气研究所杨成懋，王义，张宇怀来源：赛尔输配电产品应用开关卷总第82期摘要：本文根据目前市场需求，结合国家对环境技术的研究，提出高原环境和高污秽环境下对高低压成套开关设备的影响。

根据这些影响提出解决相关的技术问题的措施和方案关键点，并具体运用到实际的设计过程中，最终保障使用两类特殊环境下的产品顺利开发起到指导作用，同时保证产品质量，满足了社会的需求。

关键词：市场需求，研发方向，环境技术，设计，工艺前言：迈入二十一世纪以来，我们国家在经济、政治和文化等各个层面都得到快速稳定发展，尤其经济的快速发展，不仅给中国各行各业的发展带来了勃勃生机，同时也深刻的影响着人们的思想观念、行为方式。

行业及其所生产的产品发展方向，必然受到其所在的业务环境、市场需求发展方向、以及国家政策等方面的影响，同时也与使用者思想观念、行为方式有密切的联系。

高、低压成套开关设备，作为对电能的接受、输送、分配、控制及保护作用的电器产品，如何来适应各种各样的需求；如何规划其发展方向，产品的研发方向该如何确定，这些问题摆在行业领导企业管理者面前的重大战略问题。

解决这些问题，应该根据市场的需求和国家政策的引导，来正确决策产品的发展，满足电力行业的不同环境使用场合以及当前和未来的技术、功能的需要；同时还应与基本国情、国家未来经济、社会发展的整体规划的需求相协调。

白云电器作为在华南地区专业于输变配电领域的大型电器制造企业，针对市场环境的发展，以优良的产品服务社会为宗旨，不断提升产品质量；综合市场环境和国家政策的指导，在高、低压成套开关设备领域深耕细作、固本强基，不断地研发和完善满足顾客需求的各种技术方案，其中包括两项专门根据环境技术来确立的研发方向，下面根据研发的情况，跟同行共同分享、探讨。

一、环境因素确定的高低压成套开关设备的两大发展方向针对环境因素而确定产品的发展方向，也是目前高、低压成套开关设备的发展方向之一，目前市场需求提出了两大发展方向。

高海拔地区电气设计探讨

高海拔地区电气设计探讨余晓光【摘要】分析了高海拔环境对电气设备起晕电压、外绝缘和温升的影响,指出电气设计应根据高原环境的特性对导体载流量、设备的绝缘试验要求、设备容量及整定值等进行修正,并结合高海拔地区电气设计实例,对高原地区导体、高低压电器元件、变压器、电动机、变频器、软起动器的选型进行探讨,可为高海拔地区电气设计提供参考.【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2017(008)010【总页数】4页(P33-36)【关键词】高海拔地区;电气设计;功率修正;绝缘耐压;温升【作者】余晓光【作者单位】南京市市政设计研究院有限责任公司,江苏南京210008【正文语种】中文【中图分类】TU852海拔超过1 000 m的地区称作高原地区,通常的电气设计应用范围是海拔1 000 m 及以下的普通环境。

随着海拔的升高,气压降低,空气密度减小,对电气设备的绝缘、散热、安全距离等产生诸多影响,因此需要根据高原地区的特殊环境进行合理设计。

本文针对高海拔地区电气设计中可能遇到的一系列问题进行分析和探讨,并对海拔2 393.2 m(按500 m一级,分级为2 500 m)的丽江地区电气设计进行说明。

高原气候的特点是气压、气温和绝对湿度均随海拔的升高而降低,太阳辐射则随之增强。

在海拔1 000～5 000 m内,海拔每升高1 000 m,气压降低7.7～10.5 kPa,温度降低5～6 ℃,太阳辐射强度增加约60 W/m2。

高原地区典型环境气候参数如表1所示[1]。

高海拔环境对电气设备的影响是多方面的, 主要是对电晕、外绝缘和温升的影响。

2.1 对起晕电压的影响随着海拔升高,高压交流设备的电晕起始电压降低,因此电晕现象比平原地区更严重。

电晕的起晕电压与海拔高度及电场不均匀程度有关,电场不均匀程度越大,海拔越高,起晕电压越低。

电晕会增加电能损耗,加速电气设备绝缘老化和金属腐蚀,同时对无线电通信产生干扰。

2.2 对外绝缘的影响高海拔地区空气压力降低,造成空气绝缘强度下降。

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。

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。

分析海拔差异的高海拔地区电气设备选型

分析海拔差异的高海拔地区电气设备选型摘要：高海拔地区，往往密度相对较低、空气稀薄，极具复杂性，只有充分地考虑到所存在的海拔差异，才能够更好地完成该地区的电气设备各项选型工作。

高原地区的电气设备选择及带电距离校验与常规工程的电气设备选择有很多不同之处，鉴于此，本文主要充分考虑到海拔差异条件之下探讨高海拔地区的电气设备科学选型，旨在为后续项目提供参考。

关键词：光伏项目；高海拔地区；海拔差异；设备选型；电气设备前言随着我院设计的新能源项目分布越来越广，四川、甘肃、内蒙古、新疆等各地新能源项目的推进，其项目与常规省内工程的最大区别在于海拔高度，均在1000米以上，其中甘肃某项目海拔约3200米，甘孜州某光伏项目最高海拔达到了4300米。

高海拔地区，因环境气温及气压均相对较低，空气稀薄，以至于极易会对电气设备产生不良影响。

因而，海拔差异条件之下对高海拔地区的电气设备科学选型开展综合分析，便于更好地实施设备选型工作，现实意义和价值相对突出。

1、关于高海拔地区的基本特征阐述一是，低氧及低气压：海拔每增加100m条件之下,气压降低1000帕，越高海拔条件下，空气更为稀薄，空气当中氧含量下降1.17%；二是，天气寒冷；越高海拔条件之下，气温下降越为明显，海拔每增加100m,周边气温降低0.5℃~0.6℃；三是，干燥及多风。

因高海拔地区的日照时间相对较长，多风、气候比较干燥，降水蒸发比较快且相对集中；四是，较强光度：高海拔地区因海拔往往相对较高，空气稀薄，呈较高的洁净度，雪反射光及太阳光均相对较强。

因太阳实际辐射强度的不断提升，紫外线强度随之增加，海拔每增加100m,该地区紫外线总体强度增加1.4%[1]；五是，昼夜温差明显：高海拔地区，因其海拔相对较高，呈较小的空气密度，受大气热力方面因素所影响，白天大气会降低对于太阳辐射产生的削弱作用，而夜晚大气热力对于地面辐射所起到的保温作用会相对较差，以至于白天升温及夜晚降温均相对较快，日夜就会呈现出较大的温差。

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。

高原地区的电气设计

减，超过１００Ｍ海拔部分以第５０００ｍ为一级．按下列数据相应降低对自冷变压器２５．％对于风冷变压器５％因此，那曲安多县地区干式变压器的．温升限值校正为４０ — ５０１００５０％＝５；５０００５０．％＝ｌ５０／０ｘ５３％４０ —１０／０ｘ２５７％由于Ｆ级环树脂干式变压器允许温升为１０因此设计值控制在６Ｋ０Ｋ．５选择气候等级为ｃ级的干式变压器（ｃ变压器适合于在低２注：２至一５Ｃ２￣的环境温度下运行、运输和储存）当变压器被规定在海拔ｌ０３ｏ米之间运行．而其试验却ｏ米～００在正常海拔处进行时．其额定短时外施耐受电压值．应根据安装地点的海拔超过１０ｍ的部分．００以每增加１００ｍ增加１％的方式来提高当海拔超过３０ｍ处运行时。００其绝缘水平应由供、需双方协商确定１低压电器．３对于低压电气设备，情况要稍好一些。以下是部分厂家给出的断路器的降容修正（以下产品工作环境均为温度一５７ ℃）２ ℃～Ｏ：
１１高压开关设备．
海拔高度
图１２ＡＢ－ＢＴｍａｘ塑壳断路器
— —
［】ｍ
２ｏＯ０
— — — —
３０Ｏ０６００
９８
４ｏｏ０５００
９３
５００Ｏ４０４
９０
额定工作电压Ｕｅ
额定不间断电流Ｉｕ
２１０１年
第２３期
ＳＩＮＥ＆ＴＣＮＯＹＩＦＲＴＯＣＥＣＥＨＯＬＧＯＭＡＩＮＮ

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。

高原环境电气系统的设计原则

隙的影响。因此，要对介电性能做同样的计算处理。
从上述影响可以看出，当在高原环境使用电气设备时，应该降低影响，提高绝缘配合，同时增大电气间隙，在选择材料上和器件上综合考虑，从结构设计和选择高原型器件人手，解决相关技术问题，其主
要实现手段还是要从产品设计层面考虑。
降低。在海拔５０００ｍ范围以内，每升高１０００ｍ，
注：产品使用海拔介于表内两值之间时，日Ｊ用插入法进行折算；
本表仅适用用于低压产品，高压产品的修正系数待定；在实际使用中应考虑风速对产品电气间隙的影响。
的难题。
１高原环境对电气设备特性的影响
高原具有较恶劣的自然气候条件，其特征为：空气压力或空气密度偏低；空气温度偏低，温度变化很大；空气绝对湿度比较小；大阳辐射照度较高；降水量较少；年大风日多；土壤温度较低，且冻结期长。这些高原特征对电气产品性能有很大的影响。１．１空气压力或空气密度降低的影响１．１．１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
须对耐压等级进行降级或增大电气间隙。具体的距离折算按照表２进行。
表２电气间隙修正系数
发现、开发，在还没有适用于高原地区的电气产品开发出来之前，如何把现有的适用于２０００ｍ以下的电气产品应用到高原地区，使之可靠运行，为矿山开发提供电气保障，将是电气系统设计人员急需解决

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。

如下表(单位：mm)当海拔在2000〜4000m之间时，通常情况下中压开关柜外形均应增加以满足空气间隙的要求。

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, 275mn四种，通常采用的铜排宽度有50 , 60, 80, 100mn如下：从表中可以看出，对于3.6kV和7.2kV，断路器和隔离开关相间距为210mm铜排宽度不大于80mm 寸，电气间隙能够满足要求；铜排宽度为100mm寸，海拔超过1000m就应该选用230mm目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：各生产厂家的断路器和隔离开关相间距不一致，在选型时请参照说明书以不小于上表选用。

高原电气设计要点

高原电气设计要点高原地区，从地理上讲，一般指海拔高度在500m以上、比较完整的大面积隆起地区。

高原地区的自然条件特点主要是海拔高、空气稀薄、空气含氧量低、气压低、昼夜温差变化大等等。

电气设备正常使用环境的海拔高度一般不超过1000m，而中国四大高原（黄土高原、内蒙古高原、青藏高原、云贵高原）的最低海拔基本上都超过或者接近上述数值，因此，在进行国内四大高原地区的电气设计的时候，必须考虑地理、气候因素对电气设备的影响，进行设计、计算的时候对相关的参数进行必要的调整。

随着高原地区经济的发展，高原地区的工程设计也越来越多，工程规模也越来越大，笔者以拉萨某酒店改扩建项目为例，简单概括一下高原地区电气设计需要注意的问题。

1 概况简介1.1 气象情况工程位于拉萨市区，海拔高度3650m左右，年日照时数3000小时以上；最高气温28°C，最低气温零下14°C，全年雷暴日数（d/a）72.6，7月0.8m深土壤温度（摄氏度）：15.3，最大冻土深度26cm。

1.2 市政电力情况市政可提供两路独立的10kV电源，另外还设置一台柴油发电机组用于给消防负荷及特别重要的负荷供电。

2 高压电器和导体的选择当地实际海拔远超过高压电气设备正常使用环境的海拔（1000m），因此，高海拔对电气设备的影响必须考虑。

高海拔对电器的影响是多方面的，主要的影响有两方面。

（1）电器设备的温升高压电器一般都采用风冷的方式，海拔增加，空气密度随之降低，对于电器设备来说，其赖以散热的条件变的恶劣，造成的结果便是高压电器在运行过程中的温升会比低海拔高度下增加。

不过，由于气温是随着海拔高度的增加而相应的降低的，一定程度上能抵消低空气密度对于设备温升带来的影响，因此，在海拔不超过4000m的地区，高压电器的额定电流可以保持不变。

拉萨地区海拔高度3650m左右，因此，高压电器的额定电流可按照常规的进行选择。

（2）外绝缘水平高海拔地区由于空隙稀薄，气压较低，空气绝缘的强度变弱，是高压电器的外绝缘水平降低。

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。

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：选用。

注意，KYN28-12柜型如果选择了相间距为275mm的断路器，柜宽应选用1000mm。

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。

关于高原型配电柜的规范要求及说明

关于高原型配电柜的规范要求及说明一、3～110kV高压配电装置设计规范GB 50060-92第三章环境条件第3.0.7条海拔超过1000m的地区，配电装置应选择适用于该海拔高度的电器和电瓷产品，其外部绝缘的冲击和工频试验电压应符合现行国家标准的有关规定。

（条文说明：第3.0.7条对安装在海拔高度超过1000m地区的电器外绝缘一般应予加强。

当海拔高度在4000m以下时，其试验电压应乘以系数K。

系数K的计算公式如下：K=1/(1.1-H/10000)(3.0.7)式中H---安装地点的海拔高度(m)。

海拔高度超过1000m地区，可选用高原型产品或选用外绝缘提高一级的产品。

在海拔3000m以下地区，110kV及以下配电装置也可选用磁吹避雷器来保护一般电器的外绝缘。

由于现有110kV及以下大多数电器的外绝缘有一定的裕度，故可使用在海拔2000m以下地区。

）二、10kV 及以下变电所设计规范GB 50053-94第三章电气部分第一节一般规定第3.1.3条海拔超过1000m的地区，配电装置应选择适用于该海拔高度的电器和电瓷产品,其外部绝缘的冲击和工频试验电压，应符合现行国家标准《高压电气设备绝缘试验电压和试验方法》的有关规定。

高压电器用于海拔超过1000m的地区时，导体载流量可不计其影响。

（条文说明：第3.1.3条当海拔超过1000m时，选用的高原电器、电瓷产品的外部绝缘，应符合《高压电气设备绝缘试验电压和试验方法》GB311.1的规定。

安装在海拔高度超过1000m，但不超过4000m 处的设备，其外部绝缘的冲击和工频试验电压，应按本标准的规定乘以海拔校正系数Ka，其计算公式如下：K=1/(1.1-H/10000)式中H——安装地点的海拔高度(m)。

当海拔超过1000m时，导体温升每超过100m增加0.4C。

同时，自海拔1000m开始随海拔高度的增加相应温度递减率为0.5C/100m。

因此，可以认为由于气温降低值足以补偿导体因海拔增高、空气稀薄而造成温升高的影响，故在高压电器使用于高海拔地区的技术要求中阐明，在实际使用中，其额定电流值可以保持不变。

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。

高海拔地区电气设备选型及调试研究

高海拔地区电气设备选型及调试研究发布时间：2023-03-07T06:26:07.295Z 来源：《中国电业与能源》2022年第20期作者：郭磊[导读] 电气设备在高海拔地区的影响主要来自于设备温升增加、郭磊中国电建集团河南工程有限公司河南郑州 450000[摘要]电气设备在高海拔地区的影响主要来自于设备温升增加、绝缘降低和设备降容的问题，本文主要对高海拔地区对电气设备影响和选型进行一些探讨，浅谈在高海拔地区电气设备调试过程中应该注意的事项和试验要求。

[关键词]高海拔、电气设备、温升、绝缘、降容1 引言随着西部大开发进程的不断推进，我国在西藏等高海拔地区的电力建设也加大了力度，而这些地区的特点就是海拔高，在高海拔地区对电气设备的影响还是比较大的，本文通过在西藏羊易地热电站的调试经验浅谈一些高海拔地区电气设备的选型和调试过程中的要求及注意事项。

2 高海拔地区电气设备选型及调试研究2.1工程概况西藏羊易地热电站位于西藏自治区当雄县格达乡羊易村，地处海拔4600多米，单机容量16MW，为成套引进以色列进口双工质地热发电机组，其地热源由两口生产井和一口回灌井组成，在国内首次使用地热水完全回灌再利用技术，西藏羊易地热电站的投运意味着世界海拔最高、国内单机容量最大的地热发电机机组投运发电。

2.2 高海拔地区的特点一般情况来说，低压电气设备在海拔2000米以上，中、高压电气设备在海拔1000米以上的地区被称为高海拔地区，高海拔地区的自然条件相对比较恶略，其主要特点为：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、土壤温度较低，且冻结期较长2.3 高海拔对电气设备的影响当在高海拔地区使用电气设备时，其设备内部元器件如触头、线圈、导线等设备会随着海拔高度的不断升高而温升会不断增加，其递增率大概为海拔每增高100米，温升增加0.1～0.5℃，由于高海拔地区空气密度小，所以导致设备自然降温效率降低，当电气设备在室外安装时，由于海拔越高空气温度越低，对电气设备温升能起到补偿作用，一般问题不大，当电气设备在室内安装时，由于空气密度小，降温效率低的原因，设备的温度相较室外会增高，因此，室内电气设备一定要注意室内通风和设备增加冷却系统。