為什么電氣設(shè)備使用條件規(guī)定在海拔1000米以下呢？

1、對(duì)絕緣介質(zhì)強(qiáng)度的影響 空氣壓力或空氣密度的降低，引起外絕緣強(qiáng)度的降低。

在海拔至5000m范圍內(nèi)，每升高100m，即平均氣壓每降低7.7～10.5kPa，外絕緣強(qiáng)度降低8％～13％； 

2、對(duì)電氣間隙言穿電壓的影響對(duì)于設(shè)計(jì)定型的產(chǎn)品，由于其電氣間隙已經(jīng)固定，隨空氣壓力的降低，其擊穿電壓也下降為了保證產(chǎn)品在高原環(huán)境使用時(shí)有足夠的耐擊穿能力，必須增大電氣間隙高原用電工產(chǎn)品的電氣間隙可按下表進(jìn)行修正； 

3、對(duì)電暈及放電電壓的影響 

（1）高海拔低氣壓使高壓電機(jī)的局部放電起始電壓降低，電暈起始電壓降低，電暈腐蝕嚴(yán)重；  

（2）高海拔低氣壓使電力電容器內(nèi)部氣壓下降，導(dǎo)致局部放電起始電壓降低；  

（3）高海拔低氣壓使避雷器內(nèi)腔電壓降低，導(dǎo)致工頻放電電壓降低。  

4、對(duì)開(kāi)關(guān)電器滅弧性能的影響 空氣壓力或空氣密度的降低使空氣介質(zhì)滅弧的開(kāi)關(guān)電器滅弧性能降低，通斷能力下降和電壽命縮短。 

（1）直流電弧的燃弧時(shí)間隨海拔升高或氣壓降低而延長(zhǎng)； 

（2）直流與交流電弧的飛弧距離隨海拔升高或氣壓降低而增加。 

5、對(duì)介質(zhì)冷卻效應(yīng)，即產(chǎn)品溫升的影響 空氣壓力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，由于散熱能力的下降，溫升增加。

在海拔至5000m范圍內(nèi)，每升高1000m，即平均氣壓每降低7.7-10.5kPa，溫升增加3％～10％ 

（1）靜止電器的溫升隨海拔升高的增高率，每100m一般在0.4K以內(nèi)，但對(duì)高發(fā)熱電器，如電爐、電阻器、電焊機(jī)等電器，溫升隨海拔升高的増高率，每100m達(dá)到2K以上。 

（2）電力變壓器溫升隨海拔的増高與冷卻方式有關(guān)，其增加率每100m為:油浸自冷，額定溫升的0.4％:于式自冷，額定溫開(kāi)的0.5％;油浸強(qiáng)迫風(fēng)冷，額定溫升的0.6％;干式強(qiáng)迫風(fēng)冷，額定溫升的1.0％ c、電機(jī)的溫升隨海拔升高的增高率每100m為額定溫升的1％。 

6、對(duì)產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)和密封的影響 

（1）引起低密度、低濃度、多孔性材料(例如:電工絕緣材料、隔熱材料等)的物理和化學(xué)性質(zhì)的變化；  

（2）潤(rùn)滑劑的蒸發(fā)及塑料制品中増塑劑的揮發(fā)加速；  

（3）由于內(nèi)外壓力差的增大，氣體或液體易從密封容器中泄漏或泄露率增大，有密封要求的電工產(chǎn)品，間接影響到電氣性能；  

（4）引起受壓容器所承受壓力的變化，導(dǎo)致受壓容器容易破裂。

1、高原環(huán)境空氣溫度對(duì)產(chǎn)品溫升的補(bǔ)償  平均空氣溫度和高空氣溫度均隨海拔升高而降低，電工絕緣材料的熱老化壽命決定于平均空氣溫度。高原環(huán)境空氣溫度的降低可以部分或全部補(bǔ)償因氣壓降低而引起電工產(chǎn)品運(yùn)行中溫升的增加。環(huán)境空氣溫度的補(bǔ)償值為0.5K/hm。 

2、日溫差或溫度變化對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響  高原空氣溫度的日溫差大。較大的溫度變化使產(chǎn)品外売容易變形、龜裂，密封結(jié)構(gòu)容易破裂。

1、濕度對(duì)外絕緣強(qiáng)度的影響  平均濕度隨海拔升高而降低。濕度降低時(shí)，電工產(chǎn)品的外絕緣強(qiáng)度降低，因此要考慮工頻放電電壓與沖擊閃絡(luò)電壓的濕度修正。濕度修正以零海拔時(shí)的平均濕度:119/m3為基準(zhǔn)，具體修正按GB311.2中有關(guān)規(guī)定。  

2、濕度對(duì)電機(jī)換向及炭刷磨損的影響  濕度的降低使換向器電機(jī)的換向火花増大，同時(shí)使電機(jī)炭刷的磨損率增加。

1、高原熱輻射增加的影響  

海拔5000m時(shí)大太陽(yáng)輻射度為低海拔時(shí)相應(yīng)值的1.25倍，熱輻射對(duì)物體起加熱作用。對(duì)于戶外用電工產(chǎn)品，太陽(yáng)熱輻射的增加引起較大的表面附加溫升，降低有機(jī)絕緣材料的材質(zhì)性能，使材料變形，產(chǎn)生機(jī)械熱應(yīng)力等影響。 

2、高原紫外線輻射增加的影響  

紫外線輻射照度隨海拔升高的増加率比太陽(yáng)總輻射照度的增加率大得多，海拔3000m時(shí)已達(dá)低海拔時(shí)相應(yīng)值的2倍。紫外線引起有機(jī)絕緣材料的加速老化，使空氣容易電離而導(dǎo)致外絕緣強(qiáng)度和電暈起始電壓降低。 

從上述空氣壓力或空氣密度降低的影響、空氣溫度降低及溫度變化（包括日溫差）增大的影響、空氣濕度減小的影響、太陽(yáng)輻射照度，包括紫外線輻射照度增加的影響等四大影響看出，高、低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備使用在高原環(huán)境上的設(shè)計(jì)應(yīng)該減低這些影響，提高絕緣配合，同時(shí)增大電氣間隙，在選擇材料上和器件上綜合考慮，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇高原型器件入手，解決相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，其主要實(shí)現(xiàn)手段就是要從產(chǎn)品設(shè)計(jì)層面考慮。

高海拔對(duì)電氣設(shè)備主要的影響是絕緣和溫升兩方面?？梢詮膬蓚€(gè)方面思考： 

（1）海拔高了后，容易放電，因此絕緣等級(jí)要升高。  

由于空氣稀薄，對(duì)于空氣冷卻的部件散熱降低，因此要降低功率使用，這個(gè)要根據(jù)具體的海拔和散熱條件進(jìn)行計(jì)算。 

（2）對(duì)不同的電氣設(shè)備影響的側(cè)重點(diǎn)不同，因比設(shè)計(jì)時(shí)側(cè)重點(diǎn)不同。

1、高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備  

海拔升高，氣壓降低，空氣的絕緣強(qiáng)度減弱，使電器外絕緣降低而對(duì)內(nèi)絕緣影響很小。

由于設(shè)備的出廠試驗(yàn)是在正常海拔地點(diǎn)進(jìn)行的，因此，根據(jù)IEC出版物694對(duì)于開(kāi)關(guān)設(shè)備以其額定工頻耐壓值和額定脈沖耐壓值來(lái)鑒定絕緣能力，對(duì)于使用地點(diǎn)超過(guò)1000M以上時(shí)，應(yīng)作適當(dāng)?shù)男Ｕ?/span>

對(duì)于10KV開(kāi)關(guān)柜來(lái)說(shuō)，其額定電壓為12KV；額定工頻耐壓值（有效值）為32KV（對(duì)隔離距離）和28KV（各相之間及對(duì)地）；額定脈沖耐壓值（峰值）為85KV（對(duì)隔離距離）和75KV（各相之間及對(duì)地）。而隨著海拔的升高，空氣密度降低，散熱條件變差，會(huì)使高壓電器在運(yùn)行中溫升增加，但空氣溫度隨海拔高度的增加而逐漸降低，基本可以補(bǔ)償由海拔升高對(duì)電器溫升的影響。

但對(duì)于閥式避雷器來(lái)說(shuō)，情況就較為復(fù)雜。由于避雷器自身并不密封，其閥片的間距不可調(diào)，因此其火花間隙的放電電壓易受空氣密度的影響，所以應(yīng)向設(shè)備廠商注明海拔高度，或使用高壓型閥式避雷器。 

2、干式變壓器  

環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于以上兩個(gè)因素有著明確的校正方法。根據(jù)GB6450《干式變壓器》中第3.2.3條和4.2條的規(guī)定，對(duì)于在超過(guò)1000M海拔處運(yùn)行，并在正常海拔進(jìn)行試驗(yàn)的變壓器，其溫升限值應(yīng)相應(yīng)遞減，超過(guò)1000M海拔部分以第500M為一級(jí)，溫升限值按自冷變壓器2.5％、風(fēng)冷變壓器5％減小;額定短時(shí)工頻耐受電壓值同時(shí)增加6.25％ 

3、低壓電氣設(shè)備  

對(duì)于低壓電氣設(shè)備，情況要稍好一些。根據(jù)JB/Z0103-11標(biāo)準(zhǔn)及科研部門的調(diào)查研究，現(xiàn)有普通型低壓電器在高原地區(qū)的使用如下: 

1、溫度:

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)電體以及線圈等部分的溫度隨海拔高度的增加而遞增。其溫升遞增率為海拔每升高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，其遞減率為海拔每升高100M，氣溫降低足夠補(bǔ)償由海拔升高對(duì)電器溫升的影響。因此，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。 

2、絕緣耐壓:

普通型低壓電器在海拔2500米時(shí)仍有60％的耐壓裕度，且通過(guò)對(duì)國(guó)產(chǎn)常用繼電器與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等的試驗(yàn)表明，在海拔4000M及以下地區(qū)，均可在其額定電壓下正常運(yùn)行。 

3、動(dòng)作特性:

海拔升高時(shí)，雙金屬片熱繼電器和熔斷器的動(dòng)作特性有少許變化，但在海拔4000M下時(shí)，均在其技術(shù)條件規(guī)定的特性曲線＂帶＂范圍內(nèi)RTO等國(guó)產(chǎn)常用熔斷器的熔化特性大偏差均在容許偏差的50％以內(nèi)。

而國(guó)產(chǎn)常用熱繼電器的動(dòng)作穩(wěn)定性較好，其動(dòng)作時(shí)間隨海拔升高有顯著縮短，根據(jù)不同的型號(hào)，分別為正常動(dòng)作時(shí)間和40％-73％。也可在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)電流整定值，使其動(dòng)作特性滿足要求。通過(guò)對(duì)低壓熔斷器非線性的環(huán)境溫度對(duì)時(shí)間電流特性曲線研究表明，熔體的載流能力在同樣的較小的過(guò)載電流倍數(shù)情況下(即輕過(guò)載)熔斷時(shí)間隨環(huán)境溫度減小而増加，在20度以下時(shí)，變化的程度則更大:而在同樣的較大的過(guò)載電流倍數(shù)情況下(即短路保護(hù)時(shí))，熔斷時(shí)間隨環(huán)境溫度的變化可不作考慮。

因此，在高原地區(qū)的使用熔斷器開(kāi)關(guān)作為配電線路的過(guò)載與短路保護(hù)時(shí)，其上下級(jí)之間的選擇性應(yīng)特別加以考慮。在采用低壓斷路器時(shí)，應(yīng)留有一定的斷路與工作余量。由此可見(jiàn)，熔斷器在高原的使用環(huán)境下可靠性和保護(hù)特性更為理想。