Kuidas kõrgus mõjutab kõrgepingevate seadmete eraldust ja temperatuuritõusu?

Kui tõusub kõrgus, vähenevad vastavalt õhutihedus, temperatuur ja atmosfääri surve, mis viib õhulahkete dielektrilise tugevuse ja porseeli osade välise eristusega seotud jõudluse languse. See tulemuseks on kõrgepinge elektroonika varjatud eristuse jõudluse heakskiitmine. Kuna enamik kõrgepinge seadmeid on mõeldud paigaldamiseks kuni 1000 meetri kõrgusele, võib selliste seadmete kasutamine üle 1000 meetri kõrgusega kompromitteerida usaldusväärset eristust. Seetõttu tuleb kõrgepinge lülitite varjatud eristuse tugevust kõrgemadel kõrgustel suurendada.

Üle 1000 meetri (kuni 4000 meetri) kõrgustele on üldiselt nõutav, et igal 100 meetri kõrguse lisandumisel tuleb välise eristuse testpinge suurendada 1% seadmete valimisel ja testimisel.

Kõrgepinge seadmete puhul, mis töötavad 2000 kuni 3000 meetri kõrgusel ja kuni 110kV pingega, tavaliselt tugevdatakse välise eristuse jõudlust valides seadmeid ühe tase kõrgemal eristusega – see suurendab impulsi- ja võrkpinge vastupidavust umbes 30%.

Kõrge kõrgusega välise eristuse korrektsete meetodite ja arvutuste kohta viidata IEC 62271-1, GB 11022 ja Q/GDW 13001-2014 Tekhniline spetsifikatsioon kõrge kõrgusega piirkondade välise eristuse konfigureerimiseks.

Lisaks kõrguse mõjule välisele eristusele, nõuab IEC standardi kohaselt, kui kõrgepinge seadme temperatuuri tõusu testimine toimub alla 2000 meetri kõrgusel, tuleb seadme temperatuuri tõusu jõudlust uuesti hinnata, kui seade on paigaldatud 2000 kuni 4000 meetri kõrgusel. See on selle tõttu, et ohutum õhk vähendab loodusliku konvektioonide soojenemise efektiivsust.

Tavalistes testitingimustes ei tohi mõõdetud temperatuuri tõus ületada IEC 62271-1 tabelis 3 määratud väärtusi. Kui seade on paigaldatud üle 2000 meetri kõrgusel, tuleb lubatud maksimaalne temperatuuri piir vähendada 1% iga 100 meetri kõrguse lisandumise korral. Praktikas on aga tavaliselt mitteoluline kehtestada eraldi temperatuuri tõusu piirangud ainult kõrguse tõusu tõttu. See on selle tõttu, et kõrgemad kõrgused on seotud madalamate alampankude keskkonnategadega. Isegi kui temperatuuri tõus on kõrgem, jääb seadme lõplik töötemperatuur vastuvõetavates piirides (see on lõplik temperatuur, mitte temperatuuri tõus, mis mõjutab seadme jõudlust). Eraldi kõrgused vastavad erinevatele maksimaalsetele keskkonna õhu temperatuurile, nagu järgnev tabel näitab.

Tabel 1: Maksimaalne keskkonna õhu temperatuur erinevatel kõrgustel

Kõrge kõrgus mõjutab mitte ainult kõrgepinge seadmete peamiste (kõrgepingeliste) osade välise eristuse, vaid ka juhtseadmeid. Juhtkaupades võivad olla sekundaarsed komponendid, nagu mootorid, katkestajad, kontaktorid ja releed, millest enamik sõltub õhueristusest. Seetõttu nõrgeneb nende eristuse jõudlus kõrgetel kõrgustel. Seda tegurit tuleb arvesse võtta seadmete valimisel.