Како височината влијае на изолацијата и температурното повишување на опремата за високо напон?

Како височината се зголемува, густината на воздухот, температурата и атмосферскиот притисок соодветно намалуваат, што доведува до намалена диелектрична јачина на ваздушните размаци и спољна изолација на порцеланските компоненти. Ова резултира со намалена спољна изолација на високонапонската електротехничка опрема. Бидејќи повеќето високонапонски опреми се дизајнираат за инсталирање под височина од 1.000 метри, користењето на таква опрема на височини над 1.000 метри може да компромитира надежната изолација. Затоа, спољната изолациона јачина на високонапонските преклопувачки системи користени во области со висока височина мора да биде подигната.

За области со височина над 1.000 метри (до 4.000 метри), обично се бара да за секои дополнителни 100 метри на височина, испитната напонска вредност на спољната изолација се зголеми за 1% при избор и испитување на опремата.

За високонапонска опрема која работи на височина помеѓу 2.000 и 3.000 метри со напон до 110кВ, спољната изолациона јачина типички се подигнува со избор на опрема со едно посилно ниво на изолација—овој подигнува импулсните и фреквенцијски напони за околу 30%.

За методи на поправка и пресметки за спољна изолација на висока височина, видете IEC 62271-1, GB 11022, и Q/GDW 13001-2014 Техничка спецификација за конфигурација на спољна изолација во области со висока височина.

Освен влијанието на височината врз спољната изолација, според стандардите на IEC, ако испитот за температурско зголемување на високонапонската опрема се провежува под височина од 2.000 метри, перформансата на температурското зголемување мора да се реевалуира повторно кога опремата е инсталирана на височини помеѓу 2.000 и 4.000 метри. Ова е затоа што танкиот воздух намалува ефективноста на природното конвекционно хладење.

Под нормални испитни услови, мереаната температурска зголеменост не смее да надмине вредностите определени во Табела 3 од IEC 62271-1. Кога опремата е инсталирана на височини над 2.000 метри, дозволената максимална граница на температурата треба да се намали за 1% за секои дополнителни 100 метри на височина. Меѓутоа, на практика, обично не е потребно да се ставаат специјални ограничувања на температурското зголемување само засновани на зголемувањето на височината. Ова е затоа што повисоките височини се поврзани со пониски температури на околината во подстанциите. Дури и ако температурското зголемување е поголемо, конечната рабоча температура на опремата останува во прифатливи граници (конечната температура, а не температурското зголемување, влијае на перформансата на опремата). Различни височини одговараат на различни максимални температури на околинскиот воздух, како што е прикажано во табелата подолу.

Табела 1: Максимална температура на околинскиот воздух според различни височини

Освен влијанието на спољната изолација на основните (високонапонски) делови на високонапонската електротехничка опрема, високата височина исто така влијае на контролните уреди. Контролните кабинети може да содржат вторични компоненти како мотори, преклопувачки системи, контактори и реле, од кои повеќето се засноваат на ваздушна изолација. Затоа, нивната изолационска перформанса исто така се намалува на висока височина. Овој фактор мора да се земе предвид при избор на опремата.