איך הגובה משפיע על מבודדי ציוד חשמל בעומס גבוה ועל עליית הטמפרטורה?

ככל שהגובה עולה, צפיפות האוויר, הטמפרטורה והלחץ האטמוספרי יורד בהתאם, מה שגורם להפחתת עוצמת הדיאלקטרי של הפערים באוויר ולביצועי ההגנה החיצונית של רכיבים פורצלניים. זה מוביל להפחתת הביצועים של ההגנה החיצונית לחומרים חשמליים בעומס גבוה. מכיוון שרוב הציוד בעומס גבוה מיועד להתקנה בגבהים נמוכים מ-1,000 מטר, שימוש בציוד כזה מעל לגובה של 1,000 מטר עלול לפגוע בביצועי ההגנה המהימנים. לכן, יש להגביר את עוצמת ההגנה החיצונית של מתגים בעומס גבוה המשמשים באזורים בגובה.

עבור אזורים בגובה מעל 1,000 מטר (עד 4,000 מטר), בדרך כלל נדרש כי עבור כל 100 מטר נוספים של גובה, יש להעלות אתряoltage of the external insulation test by 1% during equipment selection and testing.

עבור ציוד בעומס גבוה הפועל בגבהים בין 2,000 ל-3,000 מטר עם מתח עד 110kV, בדרך כלל משפרים את עוצמת ההגנה החיצונית באמצעות בחירת ציוד ברמה גבוהה יותר של הגנה—זה מגביר את עמידות ההלם ומתח התדר החזק בבערך 30%.

בנוגע לשיטות תיקון ומחישובים לגבי ההגנה החיצונית בגבהים, ראו ב-IEC 62271-1, GB 11022 ו-Q/GDW 13001-2014 Technical Specification for External Insulation Configuration in High-Altitude Areas.

בנוסף להשפעת הגובה על ההגנה החיצונית, לפי תקני IEC, אם נערך מבחן עלייה בטמפרטורה של ציוד בעומס גבוה בגובה מתחת ל-2,000 מטר, חייבים להעריך מחדש את ביצועי עליית הטמפרטורה כאשר הציוד מופעל בגבהים בין 2,000 ל-4,000 מטר. זה מכיוון שהאוויר הדק יותר מפחית את יעילות הקירור הטבעי על ידי הסחרור.

תחת תנאים ניסיוניים רגילים, העליה בטמפרטורה המדודה לא יכולה לעלות על הערכים המפורטים בטבלה 3 של IEC 62271-1. כאשר מותקנים ציודים בגבהים מעל 2,000 מטר, הגבול המרבי לטמפרטורה צריך להיפחת ב-1% לכל 100 מטר נוספים של גובה. עם זאת, באופן מעשי, בדרך כלל אין צורך להטיל הגבלות מיוחדות על עליית הטמפרטורה רק בשל עלייה בגובה. זה מכיוון שבגבהים גבוהים קשורים טמפרטורות סביבתיות נמוכות יותר בתחנות. גם אם עליית הטמפרטורה גבוהה יותר, הטמפרטורה הסופית של הציוד נשארת בתוך גבולות מקובלים (זה הטמפרטורה הסופית, ולא עליית הטמפרטורה, משפיעה על ביצועי הציוד). לגבהים שונים מתאימות טמפרטורות אוויר מקסימליות שונות, כפי שמוצג בטבלה שלהלן.

טבלה 1: טמפרטורת אוויר מקסימלית המתאימה לגבהים שונים

בנוסף להשפעת הגובה על ההגנה החיצונית של החלקים הראשיים (בעומס גבוה) של הציוד החשמלי בעומס גבוה, הגובה הגבוה משפיע גם על מכשירי בקרה. תיבות בקרה עשויות להכיל רכיבים משניים כגון מנועים, מתגים, מגעים ורלאים, מרביתם תלויים בהגנה אווירית. לכן, גם ביצועי ההגנה שלהם יורדים בגובה גבוה. גורם זה חייב להיות בנמצא במהלך בחירת הציוד.