海拔高度对电器绝缘的影响
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断路器高海拔降容系数(原创版)目录一、什么是断路器降容二、高海拔地区断路器为何需要降容三、降容系数的计算与应用四、低压电器选型要求及一般原则正文一、什么是断路器降容断路器降容是指在高海拔地区,由于空气稀薄、气压降低,导致断路器的绝缘性能下降,需要降低其额定容量使用的一种技术措施。
二、高海拔地区断路器为何需要降容1.海拔高度增加后,空气压力逐渐降低,断路器的电气间隙和爬电距离变化较大,从而降低了绝缘性能,断路器更容易被击穿。
2.高海拔地区气候条件恶劣,气温低、湿度小,易导致设备绝缘材料老化、龟裂,影响绝缘性能。
3.海拔高度对电器设备的散热效果也有影响,可能使设备温度升高,进一步降低绝缘性能。
三、降容系数的计算与应用降容系数是用来衡量断路器在高海拔地区绝缘性能下降程度的一个参数。
一般来说,降容系数的取值范围为 0.8~0.9,具体数值需要根据当地的海拔高度、气压、气温等条件进行计算。
在实际应用中,降容系数的计算公式为:降容系数 = (1 - 海拔修正系数)×(1 - 气压修正系数)×(1- 温度修正系数)其中,海拔修正系数、气压修正系数和温度修正系数需要根据当地的实际条件进行查表或计算得到。
四、低压电器选型要求及一般原则1.低压电器的额定电流应不小于回路的计算工作电流,即 IeIg。
2.断路器脱扣器额定电流应等于线路计算负荷电流。
3.2~3 倍长延时动作电流整定值的可返回时间不小于线路中最大起动电流的电动机的起动时间。
4.选型时,应考虑设备的防护等级、抗干扰能力、安装方式等因素,以确保设备在高海拔地区的可靠运行。
总结:在高海拔地区,断路器需要降容使用,以确保其绝缘性能不受气候条件影响。
海拔高度对电器的影响,主要是温升和外绝缘的问题。
当海拔高度升高时,空气密度降低,散热条件变坏,是高压电器在运行中温升增加,但空气温度则随海拔高度的升高而相应递减,其值足以补偿由海拔升高对电器温升的影响,因而高压电器在高海拔地区(不超过4000米)使用时,其额定电流可以保持不变。
海拔升高,气压随之降低,空气绝缘强度减弱,使电器外绝缘降低而内绝缘没有影响。
当海拔为1000米时,对用于3-10千伏的变压器、断路器、互感器等电器,其绝缘尚有一定裕度,实际运行中未发现由于高海拔影响而造成绝缘事故,因此在设计中可暂时采用一般产品。
当海拔为2000—3500米时,对用于3-10千伏的高压电器,暂时采用额定电压提高一级的办法来增加绝缘强度,或与制造商协商解决。
低压电器绝缘问题?。
海拔高度对电器设备的影响标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]海拔高度对电气设备的影响随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下:1、空气压力或空气密度降低的影响。
1)对绝缘介质强度的影响空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低~,外绝缘强度降低8%~13%.2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重;b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低;c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。
4)对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。
a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5)对介质冷却效应,即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。
在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低~,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。
海拔高度与电气绝缘标准电气绝缘是指在电气设备中,通过绝缘材料将电流限制在预定的路径中,以防止电流泄漏或电击事故发生。
而海拔高度则是指地面以上的高度,通常以海平面为基准。
海拔高度的变化会对电气绝缘产生一定的影响,因此在设计和使用电气设备时,需要考虑海拔高度对电气绝缘的影响。
海拔高度的变化主要影响电气设备的绝缘强度和绝缘材料的性能。
随着海拔高度的增加,大气压力会逐渐降低,这会导致电气设备中的绝缘材料受到的电压应力增加。
因此,在高海拔地区使用电气设备时,需要对绝缘材料进行特殊设计,以确保其能够承受更高的电压应力。
此外,海拔高度的变化还会影响电气设备中的放电现象。
在高海拔地区,由于大气压力的降低,电气设备中的放电现象更容易发生。
这可能导致电气设备的绝缘性能下降,从而增加电气事故的风险。
因此,在高海拔地区使用电气设备时,需要采取相应的措施,如增加绝缘材料的厚度或使用更好的绝缘材料,以提高电气设备的绝缘性能。
为了确保电气设备在不同海拔高度下的安全运行,国际上制定了一系列的电气绝缘标准。
这些标准规定了电气设备在不同海拔高度下的绝缘强度要求,以及相应的测试方法和评估标准。
通过遵守这些标准,可以确保电气设备在不同海拔高度下具有足够的绝缘性能,从而减少电气事故的发生。
在实际应用中,根据不同的海拔高度,电气设备需要选择适当的绝缘材料和绝缘结构。
一般来说,对于低海拔地区,常规的绝缘材料和结构就可以满足要求。
而对于高海拔地区,需要选择具有更高绝缘强度的绝缘材料,并采取更严格的绝缘结构设计。
此外,还需要进行相应的测试和评估,以确保电气设备在高海拔地区的安全运行。
总之,海拔高度对电气绝缘有一定的影响。
在设计和使用电气设备时,需要考虑海拔高度的变化,选择适当的绝缘材料和绝缘结构,并遵守相应的电气绝缘标准,以确保电气设备在不同海拔高度下的安全运行。
这对于保障电气设备的可靠性和安全性具有重要意义。
海拔高度对电气产品的影响随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下:1、空气压力或空气密度降低的影响1)对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2)对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重;b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低;c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。
4)对开关电器灭弧性能的影响 空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。
a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5)对介质冷却效应,即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。
在海拔至5000 m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。
高海拔对电气设备的特殊要求电气设备在高海拔地区主要受到来自温升和绝缘两个方面的影响。
文章主要针对高海拔地区对电气设备影响的探讨,从而提出相关在高海拔地区电气设计时的注意事项及建议。
标签:高海拔;电气设备;特殊要求近年来我国国民经济正处于高速发展的阶段中,同时我国中西部地区的经济也获得了一定的发展,尤其是多项基本建设项目正在慢慢走进中西部地区。
但是,我国中西部地区所处的地区属于高海拔地区,在海拔2千米以上的地区上使用电气设备,需要予以高度的重视,因为高海拔地区由于气象的特殊性,对电气设备的使用产生特殊的影响,必须要求高海拔使用电气设备满足一定的要求。
在本文中主要针对高海拔电气设备使用的特殊要求进行综述。
1 高海拔地区的气象特征高海拔地区所指的是海拔高度超过1000米的地区,其气象特征表现为:海拔高度和气压水平成反比关系,也就是海拔高度越高,气压水平月底,空气密度越小越稀薄,湿度越低,越干燥,同时空气越稀薄,太阳日照辐射的穿透力越强,白天地面吸收热量越多,温度越高,晚上地面失去热量速度越快越多,温度越低,导致昼夜温差明显。
三者之间的关系如表1所示:根据表2,随着海拔高度的上升,空气温度随之下降,海拔高度升高1千米,最高温度和平均温度降低5摄氏度。
降温有利于电气设备的散热。
2 高海拔气象对电气设备的影响2.1 高海拔气象对低压电器的影响在高海拔地区使用低压电器,因为海拔高度升高,电器内部的元器件会不断升温。
海拔高度上升每100米,升温幅度约为0.1-0.5℃;同时,海拔高度的增加还还会导致气温的降低,海拔高度上升每100米,气温下降幅度约为0.5℃。
如果在室内使用低压电器,由于室内温度变化比较小,元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用并不明显,所以在高海拔地区使用低压电器在室内使用能够符合所规定的安全标准。
但是,当在市外使用低压电器的时候,室外环境气温变化比较大,此时元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用极为明显,所以在室外使用低压电器必须考虑到温度的补偿作用所带来的影响。
电气间隙和海拔的关系电气间隙是指电器或电气设备中的两个导体之间的最小距离,既保证电气安全,又避免电器故障和火灾的发生。
而海拔则是指地面或水平面的高度与海平面高度之间的差异。
这两个看似毫无关系的概念,实际上在电气工程中有着密切的联系。
首先,海拔的升高会导致大气稀薄,空气绝缘性能下降。
空气绝缘性能是指空气作为绝缘介质时的绝缘能力。
当海拔升高时,气压会下降,空气中的分子密度降低,电气间隙中的气体绝缘性能也随之下降。
这会增加电器设备之间的电弧和火灾的风险。
其次,电气间隙与海拔之间的关系还体现在电压等级的选择上。
根据规范,电气设备的电气间隙应能承受电气系统的额定工频电压,以确保电气设备的安全工作。
而海拔的升高会导致空气介质的击穿电压降低,这意味着在高海拔地区,相同的额定工频电压下,电气间隙需要更大的距离来保证设备的安全运行。
因此,在高海拔地区,电气工程师需要根据当地海拔高度确定电气设备的额定电压等级,以保证设备的正常运行。
此外,海拔对电器散热性能也有一定的影响。
海拔升高会导致气温的下降和大气氧气含量的减少,这会影响电气设备的散热效果。
由于海拔高地的气温较低,电气设备在高海拔地区的散热要求相对较低。
因此,在高海拔地区,电气间隙的设计应考虑设备的散热需求,以避免设备过热引发故障或事故。
综上所述,电气间隙与海拔之间存在着密切的关系。
高海拔地区的大气稀薄和气温较低会对电器设备的电气安全和散热性能产生影响,因此,在高海拔地区进行电气工程设计时,必须充分考虑当地的海拔因素。
只有合理选择电器设备的电气间隙和电压等级,同时兼顾设备的散热需求,才能确保电气设备的安全运行,减少潜在的火灾和电器故障风险。
海拔2000m标识的含义解释说明(实用版)目录一、引言二、海拔 2000m 标识的含义1.空气击穿电压与海拔的关系2.高海拔地区空气稀薄导致的问题三、iPhone 电源适配器为何标注“海拔 2000m 以下安全使用”四、结论正文一、引言在购买 iPhone 时,我们可能会注意到其电源适配器上标注着“海拔2000m 以下安全使用”。
很多人可能会对这个标识感到好奇,为什么要强调海拔呢?本文将从电气工程的角度解释这个标识的含义。
二、海拔 2000m 标识的含义1.空气击穿电压与海拔的关系在电气工程中,空气是一种常见的绝缘材料。
然而,空气的绝缘能力并不是绝对的,当电压升高到一定程度时,空气会被击穿,形成电弧。
这个电压被称为空气击穿电压。
空气击穿电压与海拔高度有关。
海拔越高,空气越稀薄,击穿电压就越低。
在高海拔地区,由于空气稀薄,电气设备的绝缘性能可能会受到影响。
2.高海拔地区空气稀薄导致的问题在高海拔地区,由于空气稀薄,电器的击穿电压会降低,可能导致电器在正常工作电压下被击穿,从而引发设备故障或触电事故。
因此,对于在高海拔地区使用的电器,需要特别注意其绝缘性能。
三、iPhone 电源适配器为何标注“海拔 2000m 以下安全使用”iPhone 电源适配器上标注“海拔 2000m 以下安全使用”,意味着该电源适配器在海拔 2000m 以下的地区可以正常工作,不会因为空气稀薄导致击穿电压降低而引发安全问题。
如果在海拔 2000m 以上的地区使用,可能会出现电器击穿、设备故障等安全隐患。
四、结论综上所述,iPhone 电源适配器上标注“海拔 2000m 以下安全使用”是为了提醒用户在高海拔地区使用时需要注意安全。
海拔对电子元件器件的使用主要为海拔超过2000米时,元气件的绝缘性能将下降,需要使用大爬距的加强型绝缘件。
另外还把过高时还需考虑元器件的降容系数,具体到每个元件,厂家会有说明降容系数的。
空气稀薄散热差元件降容系数大易击穿,因此电气间隙要大。
电气元件和成套标注的2000米是针对试验条件的,不代表不能在2000米以上应用。
海拔高度对温升的影响很多公司在电子设备产品的设计时,都要求设备能在高海拔下稳定工作。
通常“高海拔”指的是海拔1500m(约5000英尺)或3000m(10000英尺)的高度。
对于设计和质量控制来说,预测产品在高海拔下运行时的温升是非常重要的。
有许多方法可以用于修正海拔高度对于温升的影响,而其中的许多方法都为了简化计算过程而牺牲了精度。
尽管许多公司确实使用了有依据的修正方式,然而其他很多公司不必要使用这样的复杂公式。
如今电子设备的结构很复杂。
电路板上安装着不同的电子元件,这些电子元件使得流经电路板的空气有着复杂的流场,如回流,死区和其他热源引起的热尾流。
如果不考虑这些造成分析的困难,所有表面温度的计算和海平面的测量数据都可以使用本文中的推荐方法外推到任何海拔高度(作者吹牛啦,超过海拔6000米就不好这样修正了,当然,提供的数据也截止到6000m,即20000英尺)高度修正以海平面为条件测量或者计算得到的空气冷却的表面温度能够使用系数进行修正得到高海拔条件下的结果。
这种方式适用于任何依赖空气对流散热的表面,如壳温,电路板的温度和散热片的温度,甚至在不知道准确的耗散功率的情况下也能使用这种方法。
并且在一个强迫风冷系统中的空气温升也可以使用这种方法估算。
高度修正系数表达了特定的高度下对流环境的影响。
这种方法首先是参考文献1所提出的。
电子设备的对流环境包括:轴流/离心风扇冷却系统,有通风孔的机箱中的或是直接暴露在外以自然对流冷却的电子元件。
系数表如下表1。
上表中的轴流风扇冷却系统中的常规和大功率器件的温升修正系数有所不同。
海拔高度与绝缘耐压的变化关系海拔高度与绝缘耐压的变化关系1. 引言海拔高度是指地面以上某一点的垂直高度,是地球表面的一个重要物理指标。
而绝缘耐压则是指绝缘材料在电场作用下抵抗击穿的能力。
这两者之间是否存在着某种关系呢?在本文中,我们将探讨海拔高度与绝缘耐压的变化关系,逐步揭示这一问题。
2. 海拔高度的变化对绝缘耐压的影响我们需要了解在海拔高度变化的过程中,大气环境的变化对绝缘耐压的影响。
通常来说,随着海拔高度的增加,大气压力和气温都会下降。
这意味着在高海拔地区,绝缘材料所承受的气压和温度都会降低。
而根据气体的状态方程,压强和温度的下降也会导致大气中的空气分子密度变得更小。
这样一来,在高海拔地区,空气中的空气分子数量相对较少,绝缘材料所承受的电压也会减小。
可以得出结论:海拔高度的增加会导致绝缘材料的绝缘耐压能力下降。
3. 绝缘材料的选择在高海拔地区的重要性既然海拔高度的增加会对绝缘耐压产生影响,那么在高海拔地区,如何选择符合要求的绝缘材料显得尤为重要。
一般来说,在设计高海拔地区的电气设备时,需要考虑到环境因素对绝缘材料的影响。
在高海拔地区,由于大气中的水汽较少,沿着绝缘材料表面形成的水膜较薄,从而其表面放电和电击穿的可能性会降低。
因此需要根据实际情况选择适合高海拔地区使用的绝缘材料,以保证设备的正常运行和安全性。
4. 个人观点与总结海拔高度与绝缘耐压的变化确实存在一定的关系。
随着海拔的增加,大气压力和温度的下降会直接影响绝缘材料的绝缘耐压能力。
这对于高海拔地区的电气设备设计和绝缘材料的选择提出了新的挑战,也为绝缘工程提供了更多的研究方向。
在实际工程应用过程中,需要充分考虑海拔高度对绝缘耐压的影响,以充分保障设备的安全运行和可靠性。
海拔高度与绝缘耐压的变化关系是一个复杂而有趣的课题,需要通过更深入的研究和实践来进一步探索。
希望本文能够为此提供一些思路和参考,让读者对此有更清晰的认识和理解。
5. 绝缘材料在高海拔地区的应用挑战除了大气环境因素对绝缘耐压的影响外,高海拔地区的特殊环境也带来了其他挑战。
一般海拔超过200米对电器有奖励的影响,主要为:
第一、海拔升高,空气密度下降,散热条件变坏,所以产品要降容使用,操作系统要强化。
第二、空气密度降低,耐压强度下降,在爬电距离和电器间隙不变的情况下,产品的额定电压和绝缘电压要降低。
第三、空气密度降低产品承受过电压的能力降低,灭弧能力下降,产品的分断能力要降低。
随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下:
1、空气压力或空气密度降低的影响
1)对绝缘介质强度的影响
空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%.
2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电
气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证
产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.
虑。
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个人主页给TA发消息加TA为好友发表于:2 cqu_rockwell
010-12-05 20:30:48 3楼高海拔对电气设备主要的影响是绝缘和温升两方面。
可以从两
个方面思考:
1、海拔高了后,容易放电,因此绝缘等级要升
高
2 由于空气稀薄,对于空气冷却的部件散
热降低,因此要降低功率使用,这个要根据具体的海拔和散热
条件进行计算。
对不同的电气设备影响的侧重点不同,因此设计时侧重点不
同。
一、高压开关设备
海拔升高,气压降低,空气的绝缘强度减弱,使电器外绝缘降
低而对内绝缘影响很小。
由于设备的出厂试验是在正常海拔地
点进行的,因此,根据IEC出版物694对于开关设备以其额定
工频耐压值和额定脉冲耐压值来鉴定绝缘能力,对于使用地点
超过1000M以上时,应作适当的校正。
对于10KV开关柜来说,其额定电压为12KV;额定工频耐压值(有效值)为32KV(对
隔离距离)和28KV(各相之间及对地);额定脉冲耐压值(峰。