下载文档原格式
浅谈高低压成套开关设备在高海拔环境的应用我国具有很多海拔超过1000m以上的区域，对这些区域实施电网管理过程中，则必须要运用高低压成套开关设备，由此才能适应当地环境要求。
根据当地气候特点，选取的设备要具有极高的强度，这些区域不仅要考虑环境适应性，而且同时要注重海拔因素。
当前我国针对上述因素出台相关政策标准，对高海拔地区电气设备应用发挥了极为关键的作用，电力系统运行效果极佳。
标签：高低压成套开关设备；高海拔环境；应用效果近些年来，我国电力系统呈现出极快的发展趋势，尤其是在高海拔区域的应用取得了极为显著的成效，这其中高低压成套开关设备作用非常突出，解决该区域对电力需求的特殊性。
文章重点分析了当前高低压成套开关设备在高海拔区域的具体应用，并简要阐述了在应用过程中的功能性，谨以此为之后的研究给予理论支持。
1 高海拔环境高低压成套开关设备应用高海拔环境由于自身因素的特殊性，对电力设备的需求是与众不同的，该区域进行电力设备应用时需要考虑到海拔因素，不同型号设备元件，将会对整套设备性能具有极为重要的影响，所以在设计过程中需要从以下几个层面着手：首先，针对开关与控制器件，在选型则需要依据相应的要求；其次，不同海拔条件下，设备需要选取不同结构。
高压成套开关设备，在筛选开关与控制器件时，则需要遵循相应的要求，也就是高海拔特殊环境，这样可以便于高原变压器，还有真空断路器等。
针对柜内之间的导体，还有导体对地间空气间隙，依据高海拔特点，予以有效处理。
电压及电流互感器，以及绝缘子管套，必须要符合相应修正系数。
针对控制元件，还有控制设备，也需要进行严格的要求，这样才能从根本上提升设备的可靠性。
低压成套开关设备，在选型上通常要求的电压较高，正常电网额定电压，必须要400V，只有满足这一电压需求才能真正应用至高海拔地区。
值得注意的是，低压元件选择，需要筛选经过有效处理之后的产品，这其中主要是加大爬距处理，还有电气间隙处理，由此能保障二次侧工频耐压等指标符合要求，而针对其他二次侧弱电器件，通常情况下需要选取普通器件。
特殊环境条件高原电气设备技术要求低压成套开关设备和控制设备设计在特殊的环境条件下，如高原地区，电气设备需要满足特殊的技术要求。
特别是低压成套开关设备和控制设备，其设计和选择要考虑到高原地区的特殊情况，以确保设备的安全性和可靠性。
本文将探讨在高原环境下低压成套开关设备和控制设备的设计要求。
1. 高原环境的特殊影响在高原地区，由于气候、大气压力和氧气含量等方面的影响，电气设备面临着一些独特的问题。
首先，由于大气压力较低，绝缘性能可能会下降，这可能导致设备的绝缘击穿。
其次，氧气含量的减少可能导致电弧的不稳定和电弧灭火困难。
此外，温度和湿度的变化也会对设备的性能造成影响。
因此，高原地区的电气设备需要特殊的设计以应对这些问题。
2. 设备材料和环境适应性在高原环境下，设备所使用的材料需要具备良好的环境适应性。
首先，绝缘材料需要具备较高的绝缘性能，以抵御大气压力的影响。
常用的绝缘材料，如绝缘胶、硅胶等，需要经过特殊处理，以确保其在高原环境下的可靠性。
其次，由于氧气含量的减少，电弧容易不稳定，因此需要选择具有良好电弧灭火性能的材料。
此外，设备所使用的金属材料也需要考虑高原地区的低温、低氧气含量和腐蚀性等因素，以确保设备的稳定性和使用寿命。
3. 设备工作温度范围由于高原地区的气候和大气压力的影响，设备的工作温度范围需要进行特殊的设计。
首先，设备需要具备较高的耐低温性能，以应对高原地区的严寒冬季。
其次，由于高原地区的气温变化较大，设备需要能够适应不同温度条件下的工作，以保证设备的可靠性。
因此，在设计和选择低压成套开关和控制设备时，需要考虑设备的工作温度范围，以确保设备在高原环境下的正常工作。
4. 设备的安全性和可靠性在高原环境下，低压成套开关设备和控制设备的安全性和可靠性尤为重要。
首先，设备需要具备良好的防护性能，以避免外部环境因素对设备造成损害，如风、雨、霜冻等。
其次，设备的绝缘性能需要达到一定的标准，以确保设备在高压条件下不发生绝缘击穿。
高原环境对电工电子产品的影响及防护★孙立军，蔡汝山（工业和信息化部电子第五研究所，广东广州510610）摘要：通过资料整理分析与实地调研，分析了低气压、低温、日夜温差、太阳辐射、雷击与静电等高原气候环境因素对电工电子产品的影响及防护方法，为高原用电工电子产品环境适应性设计与环境试验与评价提供参考。
关键词：高原；环境；电工电子产品中图分类号：X820.3文献标识码：A文章编号：1672-5468（2010）04-0015-04Effect of Highland Climate on the Electric and Electronic Products and their ProtectionSUN Li-jun ，CAI Ru-shan（CEPREI ，Guangzhou 510610，China ）Abstract ：Based on literature investigation and field research ，the effect of highland climaticenvironmental factors on electric and electronic products and their protection are analyzed ，including low atmospheric pressure ，low temperature ，temperature difference between day and night ，solar radiation ，lightning and static electricity ，which can be used to support the environmental suitability design,environmental test and evaluation of electric and electronic prod -ucts for highland.Key words ：plateau ；environment ；electric and electronicproduct★基金项目：中国人民解放军总装备部技术基础局计划项目资助。
通用装备高原环境适应性研究作者：王艳刘洋郝晶来源：《中国科技纵横》2016年第12期【摘要】本文在分析高原气候环境和地理环境特点的基础上，分析高原环境对动力系统、液压系统、电气系统、高分子材料和仪器仪表各系统产生的影响，分析系统性能下降的具体表现和造成这些影响的主要环境因素，并根据各系统运转特点提出提高系统高原适用性的应对措施，为提高系统效能、保证高原作业安全高效提供依据。
【关键词】通用装备高原环境适应性1 引言环境适应性是指装备在其寿命期预计可能遇到的各种环境的作用下，能实现其所有预定功能、性能和（或）不被破坏的能力[1]。
各类装备受到这些环境因素的长期作用和影响下，使用效能会产生变化，恶劣条件下还可能导致失效，影响生产生活。
因此，本文就通用装备在高原严酷环境下的适应性进行研究和探讨，并提出改进装备环境适应性的建议措施，对提高装备效能具有重要意义。
2 装备高原运用环境2.1 高原气候环境条件气候环境条件是影响装备性能的主要环境因素，高原气候环境的主要特点是气压低、空气稀薄、含氧量低、低温期长、昼夜温差大、风沙尘大、日照时间长、紫外线强、气候干燥等。
本文主要分析海拔高度、地面气温、空气湿度、风、雨、雪、沙尘、太阳辐射等因素对装备性能的影响。
2.2 高原运用环境不同的环境严酷度对装备性能造成的影响不同，要对装备高原环境适应性进行研究，首先需要明确其在高原会遇到的环境因素，表1列举了高原自然环境参数。
3 高原环境对装备的影响分析及应对措施为更好的分析装备环境适应性，本文按照装备组成、功能特点、使用场合和受环境影响程度不同，将通用装备分为动力、气压、液压、调温、燃烧、电气、材料、仪器仪表等8个类别，重点分析高原环境对动力、液压、电气、高分子材料和仪器仪表各系统产生的影响，并分别提高各系统高原环境适应性的建议。
3.1 高原环境对装备动力系统的影响及应对措施动力系统是运载和起重作业中经常的部分，动力系统中的启动部件、动力部件、热交换部件是最易受外界环境影响的部分，高原环境的恶劣性会造成系统动力性能下降、稳定性降低、维护保养频率和成本增大。
特殊环境条件高原用高压电器的技术要求一、引言随着高原地区经济的持续发展和能源需求的增加，高原地区对高压电器的需求也日益增长。
然而，高原地区的特殊环境条件给高压电器的应用带来了一系列挑战。
本文将从环境适应性、安全可靠性、抗干扰性、节能环保性等方面，总结高原用高压电器的技术要求。
二、环境适应性1.耐低温能力：高原地区气温普遍较低，冬季常有严寒和冰天雪地的情况。
因此，高压电器应具备良好的耐低温能力，能够在极寒环境下正常工作。
2.耐高温能力：高原地区夏季气温较高，且日夜温差大。
高压电器应具备良好的耐高温能力，不受高温环境的影响，在高温条件下仍能稳定运行。
3.耐日照能力：高原地区日照强度大，紫外线辐射强，电器的外部材料应具备良好的耐日照能力，不易老化、劣化。
4.耐氧化能力：高原地区氧气稀薄，容易发生氧化反应。
因此，高压电器应具有良好的耐氧化能力，能够有效抵御氧化对设备的腐蚀。
5.耐腐蚀能力：高原地区的气候和地理环境多变，酸雨、盐雾等腐蚀性物质的作用也较为严重。
高压电器的外部材料应具备耐腐蚀能力，避免腐蚀带来的设备损坏。
三、安全可靠性1.绝缘性能：高原地区常年处于电力紧张状态，设备的绝缘性能尤为重要。
高压电器应具有良好的绝缘性能，确保设备在高负荷运行时不会发生绝缘击穿。
2.防爆性能：高原地区火灾多发，高压电器应具有良好的防爆性能，避免因设备自身故障引发火灾。
3.防雷击能力：高原地区雷电活动频繁，电器设备易受雷击。
高压电器应具备良好的防雷击能力，保护设备免受雷击损害。
4.抗振动能力：高原地区地质条件复杂，地震、山体滑坡等地质灾害频发。
高压电器应具有良好的抗振动能力，能够在地质灾害发生时稳定运行。
5.可靠性：高原地区的环境条件恶劣，交通不便，维修困难。
因此，高压电器应具备高的可靠性，降低设备故障率，减少维修频次。
四、抗干扰性1.抗电磁干扰：高原地区电磁辐射较大，随着电子设备的普及，电磁干扰也日益严重。
高压电器应具备良好的抗电磁干扰能力，保证设备在干扰环境下的正常运行。
电力供应系统的外界环境适应性分析电力供应系统是现代社会进步的关键基础设施之一，它为各行各业的正常运转提供了稳定可靠的电力支持。
然而，任何一个系统都需要适应其所处的外界环境，电力供应系统也不例外。
在这篇文章中，我将探讨电力供应系统的外界环境适应性，并分析其在不同环境条件下的特点和应对措施。
首先，电力供应系统面临的一个重要外界环境因素是气候条件。
各地区的气候条件各不相同，如寒冷地区的严寒冬季和炎热地区的酷暑夏季。
这些极端气候条件对电力供应系统的运营带来了挑战。
在寒冷地区，低温可能导致输电线路的冰冻和绝缘子的破裂，从而引发停电。
为了应对这种情况，电力供应系统需要加强设备的绝缘性能，并采取保温措施，以确保系统能够在低温环境下稳定运行。
在炎热地区，高温可能导致输电线路的膨胀和设备过热，从而增加线路的损耗和设备的故障率。
为了应对这种情况，电力供应系统需要采取冷却措施，如增加风扇和水冷系统，以提高设备的散热效果。
其次，电力供应系统还需要适应地理地貌条件。
在不同的地理地貌条件下，电力供应系统的布局和设备的选择会有所不同。
例如，在山区或丘陵地区，由于地形的复杂性，电力输送的难度增加，设备的安装和维护也更加困难。
为了解决这个问题，电力供应系统可以采用地下布线和地形适应性设备，以减少对地质条件的依赖。
此外，在海拔较高的地区，由于氧气含量减少，电力设备的散热能力也会下降。
因此，电力供应系统需要考虑这些因素，并选择适合高海拔地区的设备。
另一个重要的外界环境因素是人口的分布和需求的变化。
随着城市化的发展，人口数量不断增加，对电力供应的需求也日益增长。
电力供应系统需要及时调整和扩展，以满足不断增长的电力需求。
同时，不同行业和用户对电力的需求也有所不同，如重工业对电力的连续供应要求更高，而居民对电力的稳定供应要求更为关注。
因此，电力供应系统需要根据不同的用户需求和行业特点，灵活调整供电策略和设备配置。
此外，电力供应系统还需要考虑到自然灾害的影响。
高原风力发电整机控制系统的低温环境适应性研究近年来，风力发电作为一种环保、可再生能源的形式，逐渐得到了广泛的应用。
然而，由于高原地区的特殊气候条件，高原风力发电系统在低温环境下的工作可靠性和效率面临着挑战。
本文将探讨高原风力发电整机控制系统在低温环境下的适应性，并提出相应的研究方向和技术解决方案。
首先，了解高原风力发电的特点是研究低温环境适应性的前提。
高原地区的海拔较高，气温相对较低，同时还伴随着强风和大气稀薄等特殊气候条件。
这些因素使得高原风力发电系统在低温环境下的性能表现出独特的特点。
针对高原风力发电整机控制系统的低温环境适应性问题，一方面需要对整机控制系统进行适应性设计，另一方面需要找到低温环境下的故障原因，并采取相应的技术手段进行解决。
首先，对高原风力发电整机控制系统进行适应性设计。
通过了解高原地区的气候条件和环境特点，可以对整机控制系统进行相应的设计优化。
例如，采用低温环境下的特殊材料和组件，以增强系统的耐寒性能；合理布置系统结构，降低低温对系统的影响；设置系统自动调节功能，以应对低温环境下系统的工作情况变化等。
通过适应性设计，可以提高高原风力发电整机控制系统在低温环境下的性能和可靠性。
其次，找出高原风力发电整机控制系统低温环境下的故障原因。
在低温环境下，高原风力发电整机控制系统可能会出现一系列故障，如设备结冰、电路断裂、电池性能降低等。
因此，科学地分析系统的故障原因对于解决这些问题至关重要。
通过对高原风力发电整机控制系统的运行状态进行监测和分析，可以识别出故障的具体原因。
同时，还可以通过实验和模拟等手段对低温环境下系统的性能进行评估，为解决故障提供依据。
最后，根据低温环境下的故障原因，采取相应的技术手段进行解决。
例如，对设备进行加热，以防止结冰；采用耐寒性能更好的材料代替原有材料，提高系统的耐低温性能；对电路进行防护和维护，以保证其正常工作等。
此外，还可以通过改进控制算法和优化系统参数等方式，提高高原风力发电整机控制系统在低温环境下的适应性。
高海拔环境对电涌保护器性能的影响1引言我国是世界上高原最为广阔的地区，海拔2000m以上的高原约为国土面积的33%。
由于高原地区存在气压低、太阳辐射强度大和气温低等特殊气候条件，对电工产品的使用有较大影响，因此在高原环境条件下使用的电工产品必须具有良好的环境适应性，具备相应的防护功能。
特别是我国西部地区，处于高原、干热和沙漠的严酷环境下，它对各类机械、电气、电子、通讯及仪器仪表等设备的耐久可靠使用带来严重的影响。
过去我国对一些物质材料和基础设备在上述特殊自然环境中的性能研究不多，对高原、干热和沙漠等特殊条件的数据也缺乏系统的采集和研究，如果不解决这些问题，将直接影响我国在特殊环境条件下重大工程项目的实施。
随着最近几年我国西部开发的加快，包括光伏电站在内的一系列重大工程项目在西部地区实施，为提高电工设备的环境适应性和使用可靠性与耐久性，电工设备在高原环境中的特性应充分被了解，应对高原环境的技术措施也应充分被研究。
2高海拔环境对低压电气设备的影响绝大多数常规性电工电子产品，海拔升高，气压降低，产品的外绝缘强度、温升、灭弧能力、电寿命和动作特性等都不同程度地受到影响，这是不利的影响，是客观存在的，不容忽视的。
高原气候的气压、温度和湿度等主要因素综合作用的结果，并不是使一个产品所有的电气性能都受到不利影响，只是使部分电气性能受到影响而变差，对于以空气为灭弧介质的低压电气产品，灭弧能力和电寿命的影响较为突出。
对于低压电气设备，海拔高度超过2000m的使用环境即为高海拔环境。
高海拔环境对电工设备的影响是多方面的，但主要是温升和外绝缘的问题。
当海拔高度增加时，空气密度降低，散热条件变坏，使电气设备在运行中的温升增加；同时，随着海拔的升高，空气变得稀薄，空气的绝缘强度减弱，使得电气设备外绝缘水平降低（对内绝缘没有影响），对于海拔高于2000m 但不超过5000m 的电气设备外绝缘，海拔每升高100m ，其外绝缘强度约降低1%。
低压电器在高原环境下的应用及建议发表时间：2017-03-09T14:36:13.980Z 来源：《电力设备》2017年第1期作者：颜凯强魏溧赵海峰[导读] 随着西部地区的经济繁荣，高原地区对低压电器的需求量也在日益增加，对低压电器的性能要求也在日益提高。
（杭州之江开关股份有限公司）1 概述随着西部地区的经济繁荣，高原地区对低压电器的需求量也在日益增加，对低压电器的性能要求也在日益提高。
但目前低压电器一般按海拔2000米以下设计、生产和使用。
在海拔超过2000米的高原环境下，空气压力和空气密度下降、空气温度降低、日温差大、空气绝对湿度减少等因素，均会对低压电器的正常使用带来不良影响。
本文正是基于此目的，针对高原环境对低压电器影响的几个重要因素进行的摸底试验，试验在模拟高原气候环境的条件下进行。
在试验的基础上，对试验结果进行分析与研究，提出了低压电器产品在高原环境下设计和使用时的一些注意事项及建议。
2 高原环境下使用低压电器产品应注意的问题分析根据高原环境的气候特点以及低压电器的电气性能，高原环境下使用低压电器产品应着重关注以下几个方面：1）温升：由于海拔提高，空气密度渐低，散热的对流作用减弱，温升就会随之升高，而高原地区的气温随海拔高度的增加而降低，递减率为海拔每升高100m，气温降低0.5℃，又可以部分补偿，由海拔升高对电器温升的影响。
因此，低压电器的温升如何补偿需要关注并采取一定措施。
2）绝缘性能：由于海拔升高，空气密度渐低，介质绝缘强度降低，外绝缘表面及不同电位的带电间隙比较容易击穿，特别是对电气间隙和爬电距离的影响较大。
因此在进行电器的介电性能试验时，如何选甩试验电压也应予以考虑。
3）接通能力和分断能力：空气压力和空气密度的降低，造成对空气介质灭弧的开关电器灭弧性能的影响。
目前，存在两种说法：普通的一种说法，认为海拔升高，气压降低，空气密度下降，会造成开关电器灭弧时间延长，触头烧损严重，从而使得接通和通断能力降低；而另一种说法恰恰相反，认为海拔升高，气压降低，空气密度下降，反而有利于开关电器灭弧，真空开关的灭弧原理就是基于空气密度极其低，国外也见到类似的报道。
高海拔地区机械设备适应性研究随着人们对自然资源的渴求和科技的不断发展，越来越多的机械设备开始进入高海拔地区，这些设备不仅带给人们便利，同时也为高海拔地区的发展带来了机遇。
然而，高海拔地区的特殊环境条件对于机械设备的适应性提出了更高的要求。
本文将探讨高海拔地区机械设备适应性的相关研究。
首先，我们需要了解高海拔地区的特殊环境条件对机械设备的影响。
高海拔地区的气候条件恶劣，气温低，氧气稀薄，同时还有强烈的紫外线辐射等，这些因素会对机械设备的性能产生很大的影响。
例如，低温会导致润滑油的黏度增加，从而影响设备的正常工作；氧气稀薄使得内燃机燃烧不充分，降低了其输出功率；紫外线辐射容易导致材料老化、变形等问题。
因此，针对高海拔地区的特点，需要对机械设备进行适应性研究，以保证设备在这样的环境下能够正常工作。
其次，需要对机械设备的结构和材料进行相应的改进和优化。
在高海拔地区运行的机械设备，需要经受更加恶劣的环境条件，因此其结构和材料需要具备更高的耐用性和适应能力。
例如，可以采用特殊的耐低温材料，以保证设备在极寒的环境下不会受到损坏；同时，还需要加强设备的密封性能，以应对高海拔地区气压较低的环境。
此外，还可以通过改进设备的散热系统，以保证设备能够在高温条件下正常运行。
另外，高海拔地区的特殊气候条件也要求机械设备具备良好的润滑性能。
在低温环境下，一些传统润滑油会因为黏度过高而无法达到预期的润滑效果，从而导致设备的故障。
因此，需要研发出适用于高海拔地区的低温润滑油，以确保设备在低温环境下能够顺利运行。
同时，还可以考虑采用液态润滑剂或者通过改善设备的润滑系统来提高设备的润滑性能。
此外，高海拔地区还存在较高的地震和气象灾害风险，这也对机械设备的适应性提出了更高的要求。
例如，在地震频发的地区，机械设备需要具备较好的防护措施，以抵御地震的冲击。
而在气象灾害频发的地区，机械设备需要具备一定的防风和防尘能力，以保证其正常运行。
因此，对于高海拔地区的机械设备适应性研究，需要考虑到地区特殊的地震和气象条件，以提供更加可靠和安全的机械设备。
高原型风力发电整机控制系统的自适应控制研究随着能源需求的不断增长和对可再生能源的关注度不断提高，风力发电逐渐成为解决能源短缺和减少环境污染的重要手段。
然而，高原地区作为风能丰富的区域之一，其海拔较高、大气稀薄等特殊环境因素使得风力发电机组的控制系统需要具备更高的自适应能力，以适应复杂的工作环境。
本文旨在研究高原型风力发电整机控制系统的自适应控制算法，以提升其稳定性和适应性。
首先，我们将分析高原地区风能特点和发电机组的工作环境，探讨对系统稳定性和控制性能的影响因素。
其次，我们将介绍自适应控制算法的基本原理和应用场景，为后续的研究提供理论依据。
在高原地区，大气的稀薄和变化多端的气象条件对风力发电机组的性能产生重要影响。
首先，稀薄的大气使得风轮的载荷变化更加剧烈，风能转化效率较低。
其次，气象条件的不确定性导致风力发电机组的运行状态频繁变化，传统的控制算法很难适应这种快速变化的环境。
因此，对风力发电整机控制系统进行研究，特别是在高原地区的应用，是提高控制性能和系统可靠性的关键。
自适应控制算法是一种基于系统模型和反馈信息不断调整控制参数的方法，以实现对系统状态变化的有效响应。
应用自适应控制算法的高原型风力发电整机控制系统能够更好地适应环境变化和风能特点，在不同气象条件下实现更高的发电效率和系统稳定性。
首先，我们需要建立高原型风力发电机组的数学模型，以支撑自适应控制算法的设计和优化。
该模型应准确地描述整机的动力学特性、机械传动系统、电气特性等方面的信息，并考虑高原地区特殊的工作环境因素。
基于该数学模型，我们可以选择合适的自适应控制算法，比如模型参考自适应控制、自适应滑模控制等。
接下来，我们将针对高原地区的风能特点和系统工作环境，设计适应性增强的自适应控制算法。
基于模型参考自适应控制的原理，系统可以通过对系统模型的参考进行优化和适应调整，以跟踪风能变化并最大限度地利用风能，提高发电效率。
同时，自适应控制算法还可以对风力发电机组的系统参数进行在线估计和更新，以实现对工作环境变化的迅速适应。
文章编号:１００４－２８９Ｘ(２０２１)０６－０００７－０６基金项目:国家电网有限公司总部科技项目资助(ＰＧＫＪ２０１８－２０１)ＧＩＳ设备在高海拔环境应用的适应性研究吕寻浩１ꎬ秦晓宇１ꎬ苏戈１ꎬ李景华２ꎬ张克选１ꎬ高延峰１ꎬ陈东１(１ 平高集团有限公司ꎬ河南㊀平顶山㊀４６７００１ꎻ２ 国网山东省电力公司临沂供电公司ꎬ山东㊀临沂㊀２７６０００)摘㊀要:随着西部地区㊁特别是西藏地区的开发ꎬ高海拔输电成为解决能源问题的关键因素ꎮ本文分析了高原地区与低海拔地区的环境特点ꎬ结合低海拔地区ＧＩＳ设备应用情况ꎬ对高海拔地区ＧＩＳ应用要点进行研究ꎮ本文主要研究了绝缘㊁温升以及紫外线防护几部分ꎮ由于随着海拔的增高大气压压力也将降低ꎬ气压的降低将会对空气绝缘产生影响ꎬ结合现有ＧＩＳ外绝缘情况ꎬ完成高海拔套管及二次元件的设计ꎬ并通过了相关试验ꎮ通过对空气密度降低及环境温度变化的理论分析ꎬ得到了海拔升高对设备温升影响较小的结论ꎮ考虑高海拔地区的高紫外线情况ꎬ通过对面漆分子构成情况的分析ꎬ选取了氟碳漆对高海拔地区ＧＩＳ表面进行防护ꎬ并组织了相关试验ꎬ确认了氟碳漆的抗紫外线性能ꎮ本文通过对这些课题的研讨ꎬ为今后ＧＩＳ设备在高海拔工况下的安全运行提供了设计经验ꎮ关键词:高海拔ꎻ空气绝缘ꎻ通流能力ꎻ紫外线ꎻ有机涂层中图分类号:ＴＭ５９㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ＢＳｔｕｄｙｏｎＡｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＧＩＳＥｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎＨｉｇｈＡｌｔｉｔｕｄｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＬＶＸｕｎ￣ｈａｏ１ꎬＱＩＮＸｉａｏ￣ｙｕ１ꎬＳＵＧｅ１ꎬＬＩＪｉｎｇ￣ｈｕａ２ꎬＺＨＡＮＧＫｅ￣ｘｕａｎ１ꎬＧＡＯＹａｎ￣ｆｅｎｇ１ꎬＣＨＥＮＤｏｎｇ１(１ ＰｉｎｇｇａｏＧｒｏｕｐＣｏ ꎬＬｔｄ ꎬＰｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎ４６７００１ꎬＣｈｉｎａꎻ２ ＳｔａｔｅＧｒｉｄＬｉｎｙｉＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＬｉｎｙｉ２７６０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｗｅｓｔｅｒｎｒｅｇｉｏｎꎬｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎＴｉｂｅｔꎬｈｉｇｈ￣ａｌｔｉｔｕｄｅｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｈａｓｂｅ￣ｃｏｍｅａｋｅｙｆａｃｔｏｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｐｒｏｂｌｅｍ.ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｌａｔｅａｕａｎｄｌｏｗａｌｔｉｔｕｄｅａｒｅａｓꎬａｎｄｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｓｏｆＧＩＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｈｉｇｈａｌｔｉｔｕｄｅａｒｅａｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧＩＳｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｌｏｗａｌｔｉｔｕｄｅａｒｅａｓ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎꎬｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅａｎｄｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｐｒｏ￣ｔｅｃｔｉｏｎ.Ａｓｔｈｅａｌｔｉｔｕｄｅｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｗｉｌｌａｌｓｏｄｅｃｒｅａｓｅꎬｗｈｉｃｈｗｉｌｌｈａｖｅａｎｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅａｉｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ.ＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇＧＩＳｅｘｔｅｒｎａｌｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎꎬｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｈｉｇｈ￣ａｌｔｉｔｕｄｅｃａｓｉｎｇａｎｄｓｅｃ￣ｏｎｄａｒｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｔｅｓｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｐａｓｓｅｄ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｉｒｄｅｎｓｉｔｙｄｅｃｒｅａｓｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅꎬｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｌｅｖａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｈａｓｌｉｔｔｌｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔ.Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｒａｄｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｈｉｇｈａｌｔｉｔｕｄｅａｒｅａꎬｆｌｕｏｒｏｃａｒ￣ｂｏｎｐａｉｎｔｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅＧＩＳｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｈｅｈｉｇｈａｌｔｉｔｕｄｅａｒｅａｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｏｍ￣ｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｐａｉｎｔꎬａｎｄｒｅｌｅｖａｎｔｔｅｓｔｓｗｅｒｅｏｒｇａｎｉｚｅｄｔｏｃｏｎｆｉｒｍｔｈｅａｎｔｉ￣ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｆｌｕｏｒｏ￣ｃａｒｂｏｎｐａｉｎｔ.ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｔｏｐｉｃｓꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓｄｅｓｉｇｎｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＧＩＳｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｔｈｉｇｈａｌｔｉｔｕｄｅｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｈｉｇｈａｌｔｉｔｕｄｅꎻａｉｒｉｎｓｕｌａｔｅｄꎻｆｌｏｗｃａｐａｃｉｔｙꎻｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ(ｕｖ)ꎻｏｒｇａｎｉｃｃｏａｔｉｎｇ１㊀引言近年来ꎬ国家大力改善西藏地区生活环境ꎬ提高区域生活条件ꎬ部署西部地区清洁能源开发外送ꎬ促进西部地区经济发展ꎮ电力供应是该地区发展的开路先锋ꎮ我国西部甘肃㊁青海㊁西藏等地区大都处于１７００ｍ以上的海拔高度ꎬ随着海拔高度的增加ꎬ气候环境也将发生变化ꎬ由表１[１]可知ꎬ不同海拔对电工产品的气候环境影响较大ꎮ㊀㊀如表１所示ꎬ高海拔地区环境参数变化较大ꎬ对于ＧＩＳ产品来说ꎬ气压低(空气密度小)ꎬ环境温度低㊁太阳直射强度强等因素会对ＧＩＳ设备产生不利影响ꎮ空气密度小和太阳直射强度强将对ＧＩＳ设备的绝缘性能㊁通流能力以及防护层老化产生较大影响ꎮＧＩＳ设备具备结构封闭的特点ꎬ内部气体压力与外部环境无关ꎬ设备主绝缘不受外部环境的影响ꎬ但是ＧＩＳ出线用套管外部绝缘随着空气密度减小而降低ꎬ所以对套管外绝缘强度的研究将是解决ＧＩＳ在高海拔地区绝缘问题的主要方向[２－４]ꎮ对二次元件来说ꎬ随着海拔的增高ꎬ空气密度的降低ꎬ二次元件的绝缘及开断性能也将降低ꎬ对其绝缘性能及开断性能的随海拔变化研究也是ＧＩＳ在高海拔地区可靠运行的保证ꎮ高海拔引起的空气密度降低ꎬ将减小空气的运动粘性系数ꎬ影响设备的散热性能ꎬ降低设备的通流能力[６－７]ꎮ但是随着海拔的提高ꎬ环境温度也将降低ꎬ从而产生补偿ꎮ为准确判断设备的通流能力ꎬ需对其两者的影响程度进行评估ꎮ太阳直射强度强将会加剧有机涂层的老化ꎬ有机涂层长期暴露在大气中将会出现失光㊁开裂㊁剥落等现象ꎬ失去对设备本体的保护ꎬ进而导致设备壳体等暴露在大气中的零部件产生腐蚀ꎬ减短设备使用周期ꎮ开展有机涂层配方研究ꎬ选取合适涂料ꎬ满足设备使用周期ꎬ是应对高强度紫外线环境中设备腐蚀的必选课题ꎮ表１㊀电工产品不同海拔的气候环境条件参数序号海拔高度/ｍ０１０００２０００３０００４０００５０００１气压(年均)/ｋＰａ１０１ ３９０ ０７９ ５７０ １６１ ７５４ ０２环境温度(年均)/ħ２０２０１５１０５０３最大太阳直接辐射强度/(Ｗ/ｍ２)１０００１０００１０６０１１２０１１８０１２５０２㊀空气密度降低对设备的影响㊀㊀国家能源局发布的ＤＬ/Ｔ５２４０－２０１０«火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程»给出的不同海拔大气压计算方法ꎬ见式(１)ꎬ将其绘制成曲线图见图１ꎮＰａ＝１０１ ３ˑ１－０ ０２５５ˑＨ１０００ˑ６３５７６３５７＋Ｈ１０００æèççöø÷÷éëêêùûúú５ ２５６(１)㊀㊀式中ꎬＰａ为当地平均气压ꎬｋＰａꎻＨ为当地海拔高度ꎬｍꎮ图１㊀海拔与大气压关系㊀㊀从图１中可明确看出随着海拔高度的提升ꎬ空气气体压力会大幅降低ꎮ由理想气体气态方程可知气体压力与密度成正比关系ꎮ即随着海拔高度增加空气密度会随之下降ꎮ空气密度的下降将对其绝缘性能和灭弧性能产生影响ꎮ同时空气密度的降低会影响其动力粘性系数ꎬ降低其对流效果ꎬ从而影响设备通流性能ꎮ２ １㊀空气密度降低对绝缘性能的影响㊀㊀随着空气密度的降低ꎬ空气绝缘性能也大幅降低ꎬ若不考虑湿度影响ꎬ空气密度与其绝缘能力基本成正比关系ꎬ图２为空气密度与其绝缘性能的关系ꎮ㊀㊀结合图１与图２可知随着海拔的升高ꎬ空气密度随之下降ꎬ从而降低空气的绝缘强度ꎮ在相关标准中根据实际情况给出了不同海拔绝缘强度的修正方法ꎬ见式(２)ꎮＫａ１＝ｅｍ(Ｈ－１０００)/８１５０(２)㊀㊀其中ꎬＫａ１是相对于试验地点海拔１０００ｍ及以下的海拔修正系数ꎬＨ是海拔高度(ｍ)ꎬｍ是系数ꎬ对于雷电冲击和工频耐受电压试验时ｍ＝１ꎬ对于操作冲击耐受电压试验时ｍ＝０ ７５ꎮ图２㊀均匀电场中不同间隙距离下空气的击穿电压和ｐｄ的关系２ ２㊀空气密度降低对通流性能的影响㊀㊀随着海拔的升高ꎬ空气密度降低ꎬ使以空气介质为散热方式的产品散热困难ꎬ所以随着海拔升高设备通流时产生的温升也随之增加ꎻ但是ꎬ随着海拔的升高环境温度降低ꎬ一般海拔每升高１００ｍꎬ环境温度降低０ ５ħꎮ㊀㊀对于一次交流系统电器设备的高海拔温升补偿系数Ｋτ可按式(３)进行修正[５]:Ｋτ＝ｅ０ ０３(Ｈ－１０００)/１０００(３)㊀㊀式中ꎬＨ为海拔高度(ｍ)ꎮ㊀㊀即在高海拔下允许温升是在一般环境下的许用温升值与海拔修正系数的乘积ꎬ见式(４):τ＝Ｋτˑτ０(４)㊀㊀以１０００ｍ海拔温升极限值为基准ꎬ通过海拔修正ꎬ可以计算出ＧＩＳ设备在不同海拔条件下能够达到的温升值ꎬ如表２所示ꎮ表２㊀温升限值在不同海拔高度下的修正值部位㊁材料１０００ｍ温升/Ｋ３５００ｍＫτ３５００ｍ温升/Ｋ绝缘子６５７０固定连接７５８１触指６５１ ０７８７０罐体３０３２导流排４０４３㊀㊀高压电器在运行时ꎬ其温升控制主要是要求其不超过设备能够承受的最高温度[６]ꎮ表２所示随着海拔升高所带来的温升升高与随着海拔升高带来的环境温度降低基本相当ꎬ即高海拔环境中由于海拔上升带来的空气密度减小㊁设备温升增高可有由于海拔增高带来的环境温度降低值抵消ꎬ设备最高温度不超设备能够承受的最高温度ꎮ总之ꎬ海拔升高对设备的通流能力影响不大ꎮ２ ３㊀高海拔套管设计实例㊀㊀从２ １节及２ ２节可知ꎬＧＩＳ在应对高海拔的过程中主要考虑外绝缘问题即可ꎮ藏中联网芒康㊁林芝等变电站所处海拔高度已经超过３０００ｍꎬ为解决工程应用需求ꎬ需要完成能够在超过海拔３０００ｍ运行的套管开发ꎮ根据实际工程需求及标准化设计考虑ꎬ确认按照３５００ｍ海拔高度参数进行套管开发ꎮ原则上在现有套管(１０００ｍ海拔以下)基础上进行了高海拔套管设计ꎮ主要研究内容包括干弧距离确定和内屏蔽电场改进[８－１１]ꎮ㊀㊀随着海拔高度增高空气密度降低ꎬ绝缘能力下降可参考式(２)进行海拔修正ꎬ相对于各海拔修正系数如表３所示ꎮ表３㊀套管外绝缘修系数海拔高度(ｍ)海拔修正系数１０００１５００２０００２５００３０００３５００雷电冲击/工频耐受１１ ０６３１ １３１１ ２０２１ ２７９１ ３５９操作冲击１１ ０４７１ ０９６１ １４８１ ２０２１ ２５９㊀㊀以５５０ｋＶ套管为例ꎬ海拔１０００ｍ以下的ＧＩＳ套管采用地电位单屏蔽结构ꎬ主要参数如表４所示ꎮ表４㊀１０００ｍ海拔以下套管参数长度(ｍｍ)平均直径(ｍｍ)爬电比距(ｍｍ/ｋＶ)干弧距离(ｍｍ)５０００４３４>３１４７１５㊀㊀为确认此套管的绝缘能力ꎬ组织了２０００ｍ海拔的绝缘试验ꎮ试验参数如表５所示ꎮ表５㊀试验参数工频耐受(ｋＶ)操作冲击(ｋＶ)雷电冲击(ｋＶ)８３７１４２５１８９４㊀㊀通过试验结果可以看出ꎬ现有套管可以满足２０００ｍ海拔绝缘需求ꎮ㊀㊀根据相关试验标准在海拔小于１０００ｍ地区进行海拔３５００ｍ套管试验时对外绝缘进行海拔系数修正即可ꎬ修正后的试验电压见表６ꎮ表６㊀５５０ｋＶ３５００ｍ套管试验修正电压(ɤ１０００ｍ试验)工频耐受(ｋＶ)操作冲击(ｋＶ)雷电冲击(ｋＶ)１００６１６３７２２７６㊀㊀综合考虑海拔修正系数及套管试验情况ꎮ分析认为３５００ｍ时套管干弧距离ȡ５ ５３ｍ即可满足使用需求ꎮ设计时考虑５５０ｋＶ３５００ｍ海拔修正后的试验电压与７５０ｋＶ绝缘试验电压基本相当ꎬ为保证新开发套管的安全性ꎬ最后确定其长度与其保持一致ꎬ即海拔３５００ｍ的５５０ｋＶ套管干弧距离为５９００ｍｍꎮ㊀㊀套管屏蔽主要是利用其电容作用ꎬ均匀电场ꎬ拉高电力线ꎬ从而减少电场集中ꎮ１０００ｍ以下海拔的套管采用单屏蔽结构ꎬ其底部电力线分布如图３所示ꎮ图３㊀单屏蔽套管地电位电力线分布㊀㊀从图中能够看出套管上部及下部屏蔽处电力线相对集中ꎬ考虑其下部距离地电位较近ꎬ以及空气绝缘强度降低的因素ꎬ对下部屏蔽进行了优化ꎮ开发出双屏蔽结构ꎬ加大内层屏蔽长度ꎬ拉高套管底部电位ꎮ优化后电力线分布如图４所示ꎮ图４㊀双屏蔽套管地电位电力线分布㊀㊀从图中能够看出ꎬ地电位双屏蔽的采用将地电位屏蔽上侧电力线分层ꎬ有效的改善了套管下部电力线向上分布情况ꎮ改进前后的电场情况详如图５所示ꎮ图５㊀套管各部位电场强度㊀㊀从图５能够看出ꎬ相对于单屏蔽结构ꎬ套管下侧ꎬ尤其是屏蔽外侧部位电场得到了改善ꎬ综合上述对策完成了５５０ｋＶ３５００ｍ海拔套管的设计ꎬ完成后套管整体结构如图６所示ꎮ图６㊀套管整体结构㊀㊀验证套管设计的可靠性ꎬ后期采用海拔修正的方法组织了套管绝缘试验ꎬ顺利通过了海拔３５００ｍ的外绝缘试验ꎮ试区大气条件为:大气压力:１０１ ３ｋＰａ(海拔１０００ｍ以下)ꎬ大气修正因素为０ ９８９ꎮ海拔修正按照表３的系数法对试验电压进行了修正ꎬ修正后的试验电压见表７ꎮ表７㊀试验参数及结果电压Ｕ(ｋＶ)Ｋ次数雷电冲击１ ３４４２２５１ʃ１５工频耐受１ ３４４１００５１ｍｉｎ操作冲击１ ２４５１６２７ʃ１５㊀㊀试验时将套管直接放置于落地的工字型钢上ꎬ如图７所示ꎮ图７㊀套管试验姿态图２ ４㊀二次元件的性能验证㊀㊀在高海拔工程中ꎬ考虑空气气体绝缘性能的变化ꎬ对低压二次元件的绝缘性能也需修正ꎬ以满足高海拔使用的需求[１２]ꎮ㊀㊀开关设备控制回路一般要求能够承受工频２ｋＶ/１ｍｉｎ的耐电压试验ꎬ高海拔元件选择是也要能够满足此要求ꎮ在实际工程应用时ꎬ一方面二次元件要选择适当型号ꎬ以确保现场运行安全ꎮ同时在设备出厂试验时要根据试验地与运行地海拔高度差修正出厂试验电压ꎬ保证设备整体的运行安全ꎮ电压修正系数可以参考海拔修正系数制定ꎮ详细见表８ꎮ表８㊀出厂试验试验电压海拔高度(ｍ)２０００２５００３０００３５００修正系数１ １３１１ ２０２１ ２７９１ ３５９试验电压(ｋＶ)２ ２６２ ４２ ５６２ ７２㊀㊀通过对套管外绝缘改进ꎬ二次元件重新选型等措施的实施ꎬ确保了高海拔变电站运行的安全ꎮ并成功应用于藏中联网芒康㊁林芝等项目中ꎬ取得了良好的应用业绩ꎮ３㊀高海拔环境对有机涂层的影响㊀㊀随着海拔升高ꎬ太阳辐射强度将会明显上升ꎬ根据相关资料ꎬ各海拔太阳辐射强度见表９ꎮ表９㊀太阳辐射强度海拔高度(ｍ)１０００２０００３０００４０００太阳辐射强度(Ｗ/ｍ２)１０００１０６０１１２０１１８０㊀㊀ＧＩＳ外部防护一般采用在其外部涂抹有机涂层进行防护ꎬ通常防护层采用聚氨酯磁漆ꎬ使用寿命设置为３０年ꎮ但是随着太阳辐射强度的提高ꎬ有机涂层受到的紫外线照射增强ꎬ其使用寿命将大幅减短ꎬ无法满足ＧＩＳ的防护ꎮ若在ＧＩＳ的使用寿命内发生有机涂层发生老化㊁剥落现象ꎬ将降低ＧＩＳ外壳环境耐受能力ꎮ㊀㊀低海拔环境下ＧＩＳ设备壳体外表面涂覆的聚氨酯瓷漆是一种含羟基的醇酸树脂的耐候颜料ꎬ其主要组成部分为含羟基的醇酸树脂㊁耐候颜料㊁溶剂㊁助剂㊁固化剂等ꎮ其特点是在高聚物分子之间能形成非环或环状氢键ꎬ在外力作用下ꎬ氢键可分离吸收外来能量ꎬ当外力除去后可重新形成氢键ꎬ如此高的氢键断裂再形成的往复情况使其具有高的保光性㊁耐磨性及韧性ꎬ能够有效保护ＧＩＳ壳体ꎮ但高海拔时紫外线强烈ꎬ即辐射光波波长大于３４０ｎｍ的光线大幅增加ꎬ聚氨酯大量吸收大于３４０ｎｍ的波长的光波后ꎬ其有机成分中所含的甲撑发生氧化ꎬ形成不稳定的氢的过氧化物ꎬ进而生成色团(酰亚胺结构)ꎬ导致漆色变黄㊁开裂ꎮ从而影响了产品外观㊁降低设备耐侯性能ꎮ㊀㊀通过对各种表面防腐材料对比ꎬ在高海拔地区选用了氟碳有机涂层ꎮ氟碳涂料是在氟树脂的基础上经改性㊁加工而成的一种新型涂层材料ꎬ主要成分是氟烯烃－乙烯基醚共聚物(ＦＥＶＥ)ꎬ其所含的Ｆ－Ｃ化学键键能大ꎬ键距短ꎬ决定了其异常的稳定性能ꎬ能够非常好的抵抗高能级的紫外线ꎬ使其具有超强的稳定性ꎬ表现出极其优异的耐久性㊁耐紫外线等特点ꎬ能够抵有效防护ＧＩＳ设备ꎮ㊀㊀为验证氟碳填料漆的可靠性ꎬ分别对铝合金基材和铁基材涂抹氟碳漆ꎬ进行紫外线加速老化试验ꎬ确认漆面状态ꎮ㊀㊀加速老化试验样板见图８:其规格为７０ｍｍˑ１５０ｍｍꎬ厚度２~３ｍｍꎮ底漆为通用环氧树脂漆ꎬ面漆为氟碳面漆ꎬ漆膜厚度ȡ１３０μｍꎮ㊀㊀试验采用紫外线加速老化试验按照ＧＢ/Ｔ２３９８７«色漆和清漆涂层的人工气候老化曝露曝露于紫外线和水»进行检测ꎬ其中紫外线功率０ ６８Ｗ/ｍ２ꎬ荧光紫外的温度为６０ʃ３ħꎬ测试时间３０００ｈꎮ图８㊀加速老化试样㊀㊀漆面老化结果按照ＧＢ/Ｔ１７６６«色漆和清漆涂层老化的评及方法»进行评定ꎬ评定结果显示ꎬ各项指标优良ꎬ综合评定为０级(详见表１０)ꎮ表１０㊀老化试验测试结果序号项目结果１变色０级２粉化０级３开裂０级４起泡０级５长霉０级６生锈０级７剥落０级８斑点０级９泛金０级１０沾污０级１１失光１级㊀㊀从表１０中可以看出ꎬ在强光照射下氟碳漆除颜色发生失光外ꎬ其它性能比较稳定ꎬ能够很好的起到防护作用ꎮ４㊀结论㊀㊀高原地区相较于低海拔地区ꎬ环境条件更为苛刻ꎮ在ＧＩＳ设备应用过程中势必受到其环境的影响ꎮ本文通过对高原环境条件的分析ꎬ得出其影响ＧＩＳ设备应用的关键因素为气压低㊁太阳辐射强度大ꎮ在此基础上ꎬ对其影响情况及应对措施进行了研讨ꎬ主要内容如下:㊀㊀(１)通过对高原地区低气压情况的分析ꎬ确认其对设备性能的主要影响为外绝缘性能及设备通流性能ꎮ通过分析认为对于设备通流能力方面高原环境气温降低能够抵消空气密度降低引起的设备温度上升ꎮ对于ＧＩＳ设备绝缘方面主要是影响设备外绝缘性能涉及出线套管及二次元件ꎮ通过对套管电场分析ꎬ采用加大干弧距离ꎬ调整屏蔽结构的措施ꎬ完成高海拔套管的设计㊁试验ꎬ并成功应用于高海拔地区ꎮ针对二次元件绝缘问题ꎬ采用适当选型ꎬ提高试验电压的措施保证现场设备运行的安全可靠ꎮ㊀㊀(２)针对高海拔地区太阳辐射强度高的情况ꎬ确认其主要影响设备表面涂层防护性能ꎮ本文分析了表面涂料防护可能带来的危害ꎬ通过分析提出采用含有的Ｆ－Ｃ高能键的表面涂料ꎬ提高了设备漆面耐受太阳辐射的能力ꎮ㊀㊀本文通过对低气压㊁高辐射情况的分析ꎬ提出了相对应的解决方法ꎬ并成功解决ＧＩＳ设备在高海拔环境下的应用问题ꎬ并取得了一定的使用经验ꎬ为后期四川㊁西藏等高原地区电网建设打下基础ꎮ参考文献[１]㊀ＧＢ/Ｔ１４５９７ꎬ电工产品不同海拔的气候环境条件[Ｓ]. [２]㊀张书琴ꎬ张克选ꎬ高延峰.交流５５０ｋＶＳＦ６高压套管的绝缘设计研究[Ｊ].高压电器ꎬ２０１５ꎬ５１(２):１０６－１１１ꎬ１１５.[３]㊀宇文志ꎬ邓卫华ꎬ葛睿ꎬ等.ʃ５００ｋＶ柔性直流换流阀外绝缘最小安全距离及海拔校正试验研究[Ｊ].高压电器ꎬ２０１８ꎬ５４(６):１０１－１０５ꎬ１１２.[４]㊀万启发ꎬ陈勇ꎬ谷莉莉ꎬ等.高海拔外绝缘海拔校正因数的初步探讨[Ｊ].高电压技术ꎬ２００３ꎬ２９(５).[５]㊀ＧＢ/Ｔ２０６４５ꎬ特殊环境条件高原用低压电器技术要求[Ｓ]. [６]㊀ＧＢ/Ｔ１１０２２ꎬ高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求[Ｓ]. [７]㊀黄延平.电器空气冷却系统受海拔影响的理论分析[Ｊ].机械工程学报ꎬ２０１５ꎬ５１(１２).[８]㊀金立军ꎬ郭裕ꎬ薛义飞ꎬ等.高压绝缘套管电场分析及结构优化[Ｊ].高压电器ꎬ２０１５ꎬ５１(４):７－１２ꎬ１８.[９]㊀钟建英ꎬ狄谦.５５０ｋＶＳＦ６气体绝缘ＧＩＳ套管内屏蔽结构研究[Ｊ]高压电器ꎬ２０１１ꎬ４７(４):３３－３６.[１０]㊀ＴＡＫＵＭＡＴꎬＫＡＷＡＭＯＴＯＴ.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｓｗｉｔｈａｆｌｏａｔｉｎｇｃｏｎｄｕｃｔｏｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＩｎｓｕｌａｔｉｏｎꎬ１９９７ꎬ４(２):１７７－１８８.[１１]㊀狄谦ꎬ刘之方ꎬ李国富.５５０ｋＶＳＦ６气体绝缘组合电器套管研制[Ｊ]ꎬ中国电力ꎬ２０１０ꎬ１０:１６－１９.[１２]㊀ＧＢ/Ｔ１４０４８ꎬ低压开关设备和控制设备[Ｓ].ＧＢ/Ｔ１４０４８ꎬＬｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈｇｅａｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｇｅａｒ[Ｓ].[１３]㊀陈琳ꎬ宫瑞磊.５５０ｋＶＳＦ６充气套管两种内屏蔽结构的研究[Ｊ].高压电器ꎬ２０１９ꎬ５５(４):１５５－１５９.[１４]㊀Ｑ/ＧＤＷ１３００１ꎬ高海拔外绝缘配置技术规范[Ｓ].[１５]㊀Ｑ/ＧＤＷ１１１２７ꎬ１１００ｋＶ气体绝缘金属封闭开关用盆式绝缘子技术规范[Ｓ].[１６]㊀严璋ꎬ朱德恒.高电压绝缘技术[Ｍ].中国电力出版社ꎬ２００７. [１７]㊀沈威ꎬ李德军ꎬ史西乐ꎬ等.环氧树脂绝缘件在ＧＩＳ中的应用和试验[Ｃ]//输变电年会２０１２论文集.上海:中国电工技术学会ꎬ中国电机工程学会ꎮ[１８]㊀罗学琛.ＳＦ６气体绝缘全封闭组合电器(ＧＩＳ)[Ｍ].中国电力出版社ꎬ１９９９.[１９]㊀刘有为.５５０ｋＶ套管和ＣＴ雨污闪的研究与对策[Ｊ].高压电器ꎬ２００１ꎬ３７(６):６－１０.收稿日期:２０２１－０６－１６作者简介:吕寻浩(１９８８－)ꎬ男ꎬ学士ꎬ工程师ꎬ主要研究方向为ＧＩＳ的持续改进工作ꎮ。
我国高原环境标准研究摘要：本文介绍了《极端条件下的物质标准》项目针对我国高原特殊环境条件因素对基础材料、机电设备影响开展的一系列关键性试验研究，建立了我国高原机电设备技术标准体系框架及二十余项标准。
该项目填补了我国高原机电设备标准体系空白，从技术标准层面推动了我国在电器、工程机械设备高原特殊环境条件适应性方面的设计开发制造与选型。
该项目得到了国家科技部科技基础工作专项2001、2002年连续两年支持。
关键词：特殊环境条件高原标准科技基础专项一、国家重大工程建设实施，催生特殊环境条件标准我国实施西部大开发战略的重要步骤是加大建设投入促进经济发展，重要标志是“十五”期间在上述地区陆续开工的青藏铁路、西气东输、西电东送、水利枢纽、干线公路等国家重大工程建设项目。
随之而来，国民经济各行业制造商纷纷设计开发制造工程建设所需的大量电器产品和工程土方机械设备。
但其中专门设计应用于西部高海拔、低温、日温差大、沙尘暴、强烈日照辐射等恶劣工况条件的设备并不多，因此，我国往往采用提高参数裕度的大马拉小车方式来满足工程需要，这既不能保证特殊环境条件产品运行可靠性，也造成资源材料能源浪费。
同时不乏大量标榜为高原适用型国外设备涌入我国机电设备市场，这些设备质量良莠不齐，但由于我们没有检验技术标准，很难把它们拒之门外。
因此，西部国家重大工程建设急需《极端条件下的物质标准》标准。
《极端条件下的物质标准》项目得到国家科技基础工作专项连续两年重点支持，以调研、现场考察、试验研究为基础，制定高原特殊环境条件下基础性国家标准，搭建我国高原特殊环境条件技术标准体系框架。
我们经过三年努力已圆满完成，并于2004年12月14日顺利通过专家委员会验收。
目前，我们共完成了25项推荐性国家标准研究制定和高原机电设备技术标准体系研究，其中四项已经国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布，自2005年6月1日实施，分别有GB/T19607-2004 特殊环境条件防护类型及代号、GB/T19608.1～.3-2004 特殊环境条件分级干热、干热沙漠及高原三项系列标准。
电力设备环境适应性设计与分析研究一、引言随着电力行业的发展，电力设备在各种环境条件下的使用已经成为一个重要的问题。
不同环境条件对电力设备的性能和寿命有着直接的影响，因此，电力设备的环境适应性设计与分析成为了一个关键的研究领域。
本文将探讨电力设备环境适应性设计与分析的相关问题，包括环境因素对电力设备的影响、如何进行环境适应性设计和分析等。
二、环境因素对电力设备的影响1. 温度温度是影响电力设备性能和寿命的重要因素之一。
过高或过低的温度都会导致电力设备出现故障或降低寿命。
例如，在高温环境下，电力设备的散热能力会受到限制，导致设备过热；而在低温环境下，某些部件可能会变得脆弱，容易受损。
2. 湿度湿度是另一个重要的环境因素。
高湿度环境下，电力设备容易发生绝缘击穿、导致短路或腐蚀等问题；而低湿度环境下，电力设备的绝缘性能可能会受到影响，导致设备的稳定性下降。
3. 电磁干扰电磁干扰是电力设备受到的一种常见环境影响。
电力设备周围的强电磁场可能会干扰设备正常的工作，甚至引起设备损坏或误操作。
因此，电力设备的环境适应性设计需要考虑电磁干扰的问题，采取相应的屏蔽或抗干扰措施。
三、环境适应性设计与分析的方法1. 数值模拟数值模拟是一种常用的环境适应性设计与分析方法。
通过建立电力设备的数学模型，可以模拟不同环境条件下的电磁场分布、温度变化等情况，并根据模拟结果分析电力设备的适应性。
数值模拟方法具有灵活性高、成本低等优点，可以为设计和优化提供指导。
2. 实验测试实验测试是另一种常用的方法。
通过在不同环境条件下对电力设备进行实际测试，可以获得真实的环境适应性信息。
例如，可以测试电力设备在高温环境下的散热能力，或者在高湿度环境下的绝缘性能。
实验测试方法直观可靠，但成本较高，而且在实验过程中可能面临一些困难。
3. 综合分析综合分析是将数值模拟和实验测试结合起来，进行全方位的环境适应性分析。
通过分析不同方法得到的结果，可以更加全面地评估电力设备的环境适应性，并针对不同环境因素提出相应的改进措施。
高压自动重合器的环境适应性与可持续发展研究高压自动重合器是电力系统中一种重要的设备，用于保护电力传输和分配系统中的设备免受故障和过载等不利条件的影响。
在现代电力系统中，高压自动重合器的环境适应性和可持续发展性成为越来越重要的研究课题。
本文将对高压自动重合器的环境适应性和可持续发展性进行详细研究和讨论，以促进电力系统的可持续发展。
首先，高压自动重合器的环境适应性是指其在不同环境条件下的性能表现以及对环境的适应能力。
由于电力系统常常存在恶劣的环境条件，如高温、低温、高海拔等，高压自动重合器需要具备良好的耐受能力和稳定性。
为了保证其正常运行，高压自动重合器需要进行严格的环境适应性测试，并对其设计和制造进行相应的优化。
例如，可以通过采用高温耐受材料、优化散热系统和加强密封性能等方式来提高高压自动重合器在高温环境下的适应能力。
其次，高压自动重合器的可持续发展性是指其在生命周期内的环境影响以及对可持续发展目标的符合程度。
在制造和使用过程中，高压自动重合器会产生一定的环境影响，如能源消耗、废弃物产生和污染物排放等。
为了实现可持续发展，需要采取一系列措施来减少这些环境影响。
例如，可以采用节能材料和节能设计来减少能源消耗；同时，在废弃阶段，可以进行有效的回收和再利用，减少废弃物的产生。
此外，高压自动重合器的可持续发展还需要考虑其在电力系统运行中的灵活性和智能化水平。
随着电力系统的发展，人们对高压自动重合器的要求也越来越高。
高压自动重合器需要具备快速响应能力，能够在发生故障或过载时及时切断电路，以保护系统的安全稳定运行。
同时，高压自动重合器还需要具备智能化的功能，能够实现自动检测、故障诊断和远程控制等功能，提高电力系统的可靠性和运行效率。
在研究高压自动重合器的环境适应性和可持续发展性时，需要综合考虑多个方面的因素。
首先是环境因素，包括温度、湿度、海拔、气候等，需要进行大量的实验和测试来确定高压自动重合器在不同环境条件下的性能表现。
高海拔环境的高低压成套开关设备技术要求一、环境因素确定的高低压成套开关设备的两大发展方向针对环境因素而确定产品的发展方向，也是目前高、低压成套开关设备的发展方向之一，目前市场需求提出了两大发展方向。
第一，随着国家西部大开发和国家西部能源经济的大发展，适应高海拔环境的高低压成套开关设备也成为目前部分市场招标的。
我国幅员广大，具有世界上九种气候类型分类的六种气候区，包括湿热、亚湿热、暖温、寒温、寒冷、干热，且有世界上特有的广大的高海拔地区，海拔超过2000m的高原面积占国土面积的33%;海拔超1000m的面积达58％，并有1800公里跨越湿热带到寒冷区域的海岸线和470万平方公里的近海大陆架及石油资源蕴藏丰富的塔克拉玛干沙漠。
电力行业是先行行业，在高海拔地区环境中，必然有大量控制电力的成套开关设备配套使用，成套产品经受此类严酷自然环境均会造成严重的影响，使产品不能发挥正常功能或使用寿命缩短。
而根据国家标准，高压成套产品适用的正常海拔环境为1000m及以下，低压成套产品的适用的正常海拔环境为2000m及以下。
而超过以上海拔高度的产品都必须重新进行研发设计、试验研究，从产品的设计着手，充分考虑高海拔环境对高低压成套开关设备性能的影响。
我公司中压产品的销售目前主要集中在山西、宁夏、青海、新疆等地，其中山西上次项目海拔高度在1275米，宁夏的项目海拔高度在1100-3000米之间，青海项目海拔高度在2300米。
第二，2008年开始的全球性金融危机的影响，我们国家为了振兴经济，大规模投入4万亿资金，进行经济刺激计划，重点进行不同行业内的结构调整和技术改造提升；分别出台了化工行业、钢铁行业、有色冶金行业、船舶制造行业和交通运输行业等产业的振兴，技改项目必然很多，迅速拉动了适合这些市场需求特点的电器产品市场，“三防”要求的高低压成套开关设备成为部分招投标技术要求之一。
由于高、低压成套开关设备一般都近于用户侧布置，基于实现空间优化和降低成本（电缆长度、土木工程）等，工业客户在接近工业流程的电气室内使用开关成套设备。
高原环境下电子装备环境适应性问题研究
谢章用;闫杰;陆家乐
【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》
【年(卷),期】2022(40)S02
【摘要】通过调研,总结了电子装备在高原地区试验、贮存或服役过程中出现的主要环境适应性故障、原因及改进措施,并提出了装备全寿命工作中提升环境适应性的对策。
【总页数】3页(P94-96)
【作者】谢章用;闫杰;陆家乐
【作者单位】工业和信息化部电子第五研究所可靠性与环境工程中心;广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室;工业和信息化部电子第五研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN03
【相关文献】
1.基于高原环境的保障装备适应性技术研究
2.保障装备高原环境适应性研究
3.航空装备高原环境适应性保障研究
4.电子战装备复杂电磁环境下适应性试验研究
5.飞机加油装备高原环境适应性研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
