3 高原地區氣候對電氣設備外絕緣的影響
3.1 幹燥空氣下對電氣設備外絕緣強度的影響
海拔高度的升高對其大氣氣壓、溫度和濕度都有影響,一般成反比,即隨著海拔高度增加而下降,導致電氣設備外絕緣的放電電壓降低,因此較容易被擊穿。因此,科研人員為了製造能夠滿足高海拔地區的電氣設備,就必須提高電氣設備的絕緣水平。
科研人員在固定溫度(t)、絕對濕度(h)和氣壓(b)的條件下所得到的擊穿電壓的臨界值,並將此電壓值根據要求折算為標準大氣條件下的電壓值。在幹燥狀態下,當溫度高於40℃時,電氣設備的外絕緣的試驗電壓=額定耐受電壓值*溫度校正係數(K),其中:
K=1+0.0033(t-4℃)
式中:
t——環境空氣溫度值,單位為℃
經實驗測算可知,影響電氣絕緣的主要參數為氣壓、溫度和濕度。因此,我國普遍采用空氣密度和絕對濕度兩個參數來分析高原地區氣候對電氣設備的外絕緣放電電壓的影響。
3.2 淋雨狀態下對外絕緣強度的影響
由於高原地區地貌開闊,其輸電線路和變電站大多暴露在複雜的大氣環境中,當高原地區產生降雨時,其雨水電阻率、雨水酸度等環境因素都會對電氣設備的濕閃電壓有不同程度的影響。
為保證高原地區電氣設備能夠在雨天安全供電,必須保證電氣設備的濕閃電壓滿足其絕緣要求。實驗表明,雨水電阻率與濕閃電壓的關係較大,經研究表明,濕閃電壓與雨水電阻率成正比趨勢,因此,必須增加電氣設備抗雨的能力,否則將極易因濕閃造成電氣設備的損壞。
3.3 高原地區對電氣設備的電氣間隙影響
所謂電氣間隙,是指存在電壓差的兩個導電物體之間的直接的空間距離,電氣間隙對設備的絕緣擊穿有著重要影響。
研究表明,大氣中的壓力、溫度和濕度都會影響空氣的密度、碰撞電離的多少及吸附效應的嚴重與否等,因此,校正需要根據不同的情況進行分析。
隨著海拔的增加,空氣會逐漸變得稀薄,氣壓降低,空氣密度減小,由此可知,在此情況下,同等的電壓等級下,擊穿的距離也相對減小,因此,高原地區的電氣設備的外絕緣更易被擊穿,必須對其影響參數進行調整,例如降低耐壓等級、增大電氣間隙等。現根據GB/T 20626.1-2006文件,提供具體的電氣間隙擊穿距離折算表,以方便理解。
3.4 高原地區對電氣設備的爬電距離影響
所謂爬電距離,是指存在電壓差的兩個導體之間的絕緣表麵的最短距離,根據要求,爬電距離不能小於電氣間隙。因為是在絕緣表麵的導電現象,所以主要影響其爬電距離的就是空氣的電壓差、所處環境的汙穢程度及電氣設備所使用的絕緣材料的耐泄痕指數。經研究表明,在環境濕度較大的情況下,較容易出現相間沿絕緣表麵導電的現象。
4 結語
高原地區具有大氣壓力低、空氣溫度低且濕度較小、紫外線輻射強等特征,因此,高原地區的空氣容易產生電離現象,隻是電氣設備的外絕緣被擊穿。本文從對高原地區的電氣設備現狀分析入手,重點分析高原地區的各項參數對電氣設備外絕緣的影響,以期對我國高原地區電氣設備研究做出貢獻。
參考文獻
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作者簡介:任新華(1983-),男,陝西寶雞人,四川省電力公司甘孜供電公司副主任,研究方向:高壓試驗。
(責任編輯:蔣建華)