Hur höjd påverkar isolering och temperaturökning för högspänningsutrustning

När höjden ökar minskar luftens densitet, temperatur och atmosfäriska tryck i motsvarande utsträckning, vilket leder till minskad dielektrisk styrka av luftgap och yttre isoleringsprestanda för porcellanskompоненты. Это приводит к ухудшению внешней изоляционной производительности высоковольтного электрооборудования. Поскольку большинство высоковольтного оборудования разработано для установки на высотах ниже 1000 метров, использование такого оборудования на высотах, превышающих 1000 метров, может нарушить надежную изоляционную производительность. Следовательно, внешняя изоляционная прочность высоковольтных коммутационных устройств, используемых в высокогорных районах, должна быть усилена.

För högaltitudsområden över 1000 meter (upp till 4000 meter) krävs generellt att för varje ytterligare 100 meters höjd ökas den externa isoleringsprovningsvolten med 1% vid urval och provning av utrustning.

För högspänningsekipment som fungerar på höjder mellan 2000 och 3000 meter med spänningar upp till 110kV, är den externa isoleringsstyrkan vanligtvis förbättrad genom val av utrustning med ett högre isoleringsnivå, vilket ökar impulsvolten och nätspänningshållbarheten med cirka 30%.

För korrektionsmetoder och beräkningar angående extern isolering vid höga höjder, se IEC 62271-1, GB 11022, och Q/GDW 13001-2014 Teknisk specifikation för extern isoleringskonfiguration i högaltitudsområden.

Utöver höjdens inverkan på extern isolering, enligt IEC-standarder, om temperaturen stiger vid provning av högspänningsekipment utförs under en höjd under 2000 meter, måste temperaturen stiga prestanda omvärderas när utrustningen installeras på höjder mellan 2000 och 4000 meter. Detta beror på att tunnare luft minskar effektiviteten av naturlig konvektionsskydd.

Under normala provningsvillkor får den mätbara temperaturen inte överskrida värdena anges i Tabell 3 i IEC 62271-1. När utrustning installeras på höjder över 2000 meter ska det tillåtna maximala temperaturgränset sänkas med 1% för varje ytterligare 100 meters höjd. Men i praktiken är det generellt onödigt att införa särskilda temperaturgränser endast baserat på ökande höjd. Detta beror på att högre höjder är associerade med lägre miljötemperaturer i stationerna. Även om temperaturen stiger högre, så ligger den slutliga driftstemperaturen fortfarande inom godtagbara gränser (det är den slutliga temperaturen, inte temperaturökningen, som påverkar utrustningsprestanda). Olika höjder motsvarar olika maximala miljölufthöjder, som visas i tabellen nedan.

Tabell 1: Maximal miljölufthöjd motsvarande olika höjder

Utanför att påverka den externa isoleringen av de primära (högspännings) delarna av högspänningsekipment, påverkar även hög höjd kontrolleringsenheter. Kontrollkabinett kan innehålla sekundära komponenter som motorer, brytare, kontaktorer och reläer, de flesta av vilka förlitar sig på luftisolering. Därför minskar deras isoleringsprestanda också vid höga höjder. Detta faktor måste beaktas vid urval av utrustning.