高原地區電氣設備絕緣性研究
電力科技
作者：任新華
摘要：隨著海拔高度的遞增，高原大氣中的空氣密度不斷減小，空氣中的電子自由活動加劇，使電氣設備外絕緣的起始放電電壓不斷降低。文章從分析高原地區對電氣設備的影響入手，分析了現有的高原地區電氣設備現狀和海拔對外絕緣的影響，研究了高原地區電氣設備絕緣性，以期對我國高原地區電氣設備的研究做出貢獻。
關鍵詞：高原地區；電氣設備；絕緣性；海拔高度；空氣密度；放電電壓 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM852 文章編號：1009-2374（2015）23-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.070
我國的高原地區非常廣闊，據調查，我國海拔在1000m以上的高原地區約占我國總麵積的64%，在我國的西南地區及西北地區分布較多，高原地區往往儲存著十分豐富的水利資源和礦產資源。近年來，我國逐漸對西部地區資源進行開發利用，因此，就需要充分保證高原地區現在運行的電氣設備的安全性及可靠性，這就要求我國科研人員加大對高原地區電氣設備的絕緣性能的研究。高原地區的大氣通常具有空氣壓力低、晝夜溫差大、溫度較低、空氣濕度小、紫外線輻射強的特點，導致高原地區的空氣容易產生電離現象，因此，高原地區對高壓電氣設備的外絕緣的電氣性能有重要的影響。
1 高原地區對電氣設備的影響
據科學調查數據顯示，高原地區對電氣設備的影響主要有以下四方麵：
第一，由於高原地區的空氣氣壓較低，且低氣壓時的空氣密度也相對降低，導致空氣中的介電強度、空氣冷卻速度也會降低，從而引起電氣設備的絕緣耐壓強度降低，使一些需要經空氣冷卻的電氣設備及電氣設備的零部件溫升更為明顯，且會發生滅弧困難的現象。
第二，高原地區的晝夜氣溫變化較大，從而會引起電氣設備的密封困難，且會發生電氣設備中的機械結構變形或開裂的現象。
第三，高原地區的相對濕度較低，因此導致電氣設備的幹弧放電電壓降低。
第四，高原地區的紫外線強度較大，容易引起戶外電氣設備的溫度明顯增高，在氧氣和水大量充足的環境下，會使電氣設備表層的有機絕緣材料加速老化，從而縮短電氣設備的使用壽命。
2 高原地區電氣設備的現狀
隨著我國電力事業的發展，我國在高原地區的電力探索已經逐步加快進度，目前我國已經建成了拉薩110kV電力線路、日喀則35kV電力線路和那曲35kV電力線路等。
2.1 高原地區的電氣設備的研究成果
受到我國科研機構管理和人力財力的影響，目前對高原地區的電氣設備的研究還停留在開發、測算階段，現研究的結果主要有以下三點：（1）高原地區的低壓電氣設備可采用與平原地區相同標準的設備；（2）高原地區的電氣設備需要使用經過試驗研製的專用儀器，例如可以采用高原型變壓器、高原型真空斷路器等；（3）科研人員為了處理高海拔地區的電氣設備普遍存在的絕緣距離不夠的問題，並防止絕緣被擊穿，會采用將電壓等級相對較高的電氣設備應用於低電壓等級的線路中，這是目前高原地區普遍采用的方法，例如將63kV電壓等級的電流互感器應用於35kV的線路中。
2.2 高原地區電氣設備存在的缺陷
經過對大量的高原地區使用的電氣設備和公高原地區的氣候分析，本文認為，目前高原上采用的電氣設備普遍存在以下缺點：（1）在高海拔地區，應用普通電氣設備，顯然不能夠解決電氣設備在高原的適用性問題，往往會導致高原地區的電力線路故障頻發多，致使產生供電可靠性低和供電質量差等一係列問題；（2）目前高原地區廣泛采用高電壓等級和絕緣性的電氣設備接入相對較低等級的線路中，以便提高電氣設備的絕緣度，但是，科研人員發現，盲目地提高電氣設備的標準，會使電氣設備的外絕緣跨度過大，高原地區的電力線路的兼容性能需要不斷提升才能夠保證供電可靠，因而使高原地區的電力工程建設費用相對提高，產生資金供應問題；（3）目前，因我國的高原電氣設備的技術不能夠滿足現實中的供電需要，使得沒有完全解決所采用的高原型電氣設備的適用問題，容易產生事故隱患。