高海拔地区户内设备器件选型和结构设计要求
1 高海拔地区的特征
一般来说，对于低压配电系统海拔在2000m 以上，高压配电系统海拔在1000m以上的地区统称为高海拔地区。据测算，我国高海拔地区面积占全国总面积65%。高海拔地区具有的自然气候条件较恶劣，其特征为：
(1) 空气密度及气压较低。
(2) 空气温度较低，温度变化较大。
(3) 空气绝对湿度小。
(4) 太阳辐射强度较高。
(5) 降水量较少。
(6) 大风日多。
(7) 土壤温度较低，且冻结期长。
2 高海拔地区户内中压开关柜的设计要求
2.1 气压及空气密度的降低，引起了外绝缘强度的降低
2.1.1 对绝缘介质强度的影响
空气的介质绝缘强度是随着气压的升高而增加，在空气稀薄或真空状态下又随着真空度的提高而增加。试验表明，海拔每升高1000 m，平均气压则降低7.7～10.5 kPa，外绝缘强度降低8%～13%。
2.1.2 对电气间隙击穿电压的影响
对于设计定型的产品，由于电气间隙已固定，随着空气压力的降低，击穿电压也下降。为了保证产品在高海拔地区使用时有足够的耐击穿能力，必须增大电气间隙和爬电距离。
在不同海拔海拔高度，不同电压等级以空气作为绝缘介质柜内各相导体间及对地净距如下表 (单位：
当海拔在2000
要求。通常断路器和隔离开关的相间距决定了柜中铜排的相间距，所以断路器和隔离开关的相间距应该根据海拔高度选用。
12kV的断路器和隔离开关相间距有210，230，250，275mm四种，通常采用的铜排宽度有50，60，80，100mm三种，在不同的断路器、隔离开关相间距和铜排宽度下，铜排相间距如下：
210mm，铜排宽度不大于80mm时，电气间隙能够满足要求；铜排宽度为100mm时，海拔超过1000m就应该选用230mm相间距的断路器和隔离开关。对于12kV，不同海拔高度和铜排宽度，断路器和隔离开关相间距选择如下表：
选用。
注意，KYN28-12柜型如果选择了相间距为275mm的断路器，柜宽应选用1000mm。
在具体的工程中，当开关柜的外形尺寸受实际条件的限制无法增加时，应该采用复合
外绝缘变为内绝缘，也可以用于高海拔地区，但一般固封工艺要求高，成本显著增加。
2.2 空气温度降低及温度变化增大的影响
(1) 对产品性能的影响。
在海拔较高且环境温度较低的地区，环境温度对开关柜中一、二次元器件(如断路器等)的可靠性有一定的影响，所以必要时还要经过低温试验验证产品的性能。
(2) 对产品温升的影响。
气压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，由于散热能力降低，而增加温升。环境平均温度和最高温度均随海拔的升高而降低。高海拔环境气温的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运行中的温升增加。因此，对于开关和铜排等导体一般进行产品设计时可不考虑高海拔对温升的影响。器件说明书对海拔高度有降容说明的按照器件说明书降容选用。
对于电抗器和变压器，在设计时注明海拔高度，由供方进行相应的设计。高压固态软起动器中的可控硅和液体电阻等发热器件按照相关产品选型规范选型。
(3) 日夜温差或温度变化对产品结构的影响。
高海拔空气温度的日夜温差大。较大的温度变化使环氧树脂浇注的产品，如电流电压互感器、绝缘件等容易变形、龟裂，密封结构容易破裂。
（4）低温环境要求
在环境温度较低的高海拔地区，开关柜内的一、二次元器件除了满足海拔的要求外，还必须满足低温环境的要求。传动组件的润滑方式必须满足低温环境的要求。
2.3 环境污秽水平对爬电距离的影响
高污秽环境对电气设备的影响重点表现在以下三方面：
（1）整个电气回路（一次、二次）和铜排连接的腐蚀影响
高、低压成套开关柜使用在一些使用环境出现高污秽腐蚀性气体或盐雾或粉尘等的电气室时，必然这些气体或粉尘等在接触潮湿性环境后，即可会转化成很强的腐蚀性（转化为酸），如SO2，H2S，氯气、盐雾等气体，而电气回路中常见处理工艺如镀银等或裸铜连
接对这些强酸非常敏感，粉尘或气体一旦转化为强酸，就会腐蚀开关柜的电路部分，改变导线的化学性质和物理性质，触点的传导性等，数月后可出现的明显后果为：a）、裸铜母线的颜色变化：铜的一些部位变为浅蓝色/铜的一些部位变黑/脱落(粉化效应)；
b）、腐蚀镀银母线和镀银开关接头(开关器件连接端头或内部触头)，导致银线突出(银须效应)；
c）、本地母线的过热，母线接合点的传导性降低，从而导致过热；
d）、可抽取式镀银触点(电插头&辅助滑动/插入式触点)开始氧化，它们变黑，并开始出现过热；
e）、开关开始出现过热、或停止运行；
f）、腐蚀带有裸露表面的电缆(电力线或辅助电线)，导致出现爆裂、高电阻等情况。
这些缺陷通常迅速出现于制造商的保质期内，直接影响开关柜的电气性能。如果是一次线路出现问题，将出现温升过热，接地故障等事故；如果是二次线路出现问题，却出现
误分，误合或拒动作或误报等等缺陷，直接影响产品的运行功能，事故后果非常严重，将会造成大面积的停电以及破坏供电系统的稳定性。
这些现象通常出现在以下领域通用工业流程中：石油和天然气，化工，冶金、造纸或纸浆厂、水泥，污水处理工厂、海岛或港口工程，船舶或海上石油钻井平台等等使用领域。
（2）结构零件在高污秽环境下的腐蚀影响
据于上述使用环境中，结构零件按常规的处理，也将出现腐蚀情况。结构零件的表面处理工艺是直接影响这些情况的原因，漆膜工艺和厚度，镀锌层工艺、附着力和厚度等等指标都应根据使用环境严酷程度不同，按等级进行规范，有目的选择对应的防护漆或镀锌层厚度，减轻腐蚀的作用，加强电化腐蚀和化学腐蚀的防护措施。结构零件的腐蚀也会直接或间接影响产品的性能，尤其一些承担动热稳定性的应力的结构零件，如母线横梁等，导致结构强度不够，最后影响成套开关设备的性能，如耐受短路强度等等；柜体结构的紧固件的腐蚀也是常见现象，紧固件的腐蚀将直接影响到结构的强度。这些情况都是结构零件在高污秽环境下的腐蚀影响。
（3）元器件在高污秽环境下的腐蚀影响
元器件在高污秽环境下的腐蚀也是存在的，其腐蚀后造成的影响是显而易见的，其后果也很严重。主要在于部分选型人员未能关注环境因素下来选型，在这些特殊使用环境下，元器件的设计和制造工艺是经过特殊处理过的，包括其电路的工艺设计、塑料的材料构成、接头端子等。这些措施可以使开关器件等有耐盐雾、耐腐蚀、耐潮湿等特性，国外的器件在这些方面做得比较规范，如施耐德电气公司的大部分低压器件就有专门使用在
3C1或3C2等级的特性，选型时可以咨询相关的技术支持部门。
器件作为成套设备的主要构成，其可靠性和安全性是非常关系到成套设备产品的质量优劣，器件的选择非常关键，所以在高污秽的环境下元器件选型一定要选择适合的型号，来保证三防功能的实现。
从上述三方面的情况可以得知，在高污秽环境下，高、低压成套开关设备的设计和制造，必须从器件的设计选型开始，就应注重环境因素的选型；并在产品制造工艺设计入手，解决电路耐腐蚀的问题和结构零件的表面涂敷防护问题，尽量减轻腐蚀性气体或粉尘等造成的腐蚀问题。其主要实现手段就是要从产品制造工艺设计层面考虑。
对于高污秽环境下的电路腐蚀的防护，即导体的防护一般常用的防护工艺方法有：导体全长镀锡，或包热缩套管，或硫化绝缘，或刷黑漆（三防漆种），或全长镀镍，或镀镍加铬等等方法。
对于高污秽环境下的结构设计，一方面要保证更高防护等级的封闭开关柜的设计实现，在结构设计要考虑保证防护等级的实现，改善设计不合理的地方；另一方面，对照相关国家、行业标准的要求，选择合适的金属材料，如使用耐腐蚀能力强的进口敷铝锌钢板或不锈钢板。在金属板材的表面处理工艺规定进行规范，如在工艺流程中加钝化处理，或二道涂漆工艺（先防锈底漆涂敷后再面漆）等，同时考虑漆种的选择，涂层厚度、涂层附着力及质量检测标准等，内部结构件如用镀锌件，也要规范相应的镀锌工艺要求，如镀锌工艺流程、镀锌层厚度和锌层附着力等。
《GBT 16434-1996 高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》
（1）轻：主要是没有工业，装供热设备的房屋密度较小的地区；工业或房屋密度较小，但经常有风和（或）雨的地区；农业地区；山区。所有这些地区，至少都离海边10～20km，不直接遭受海风的作用。
（2）中等：不产生特别污染烟灰的工业区和（或）装供热设备的房屋密度中等的地区；房屋和（或）工业密度较大，但经常有风和（或）雨的地区；会遭受海风作用但离海岸不太近（至少相隔几千米）的地区。
（3）重：工业密度较大地区和产生污染的供热设备密度较大城市地区；靠近海岸的地区或是任何情况下都会遭受相当强的海风作用的地区。
（4）很重：能遭受到导电粉尘和能产生特别厚的导电沉积物的工业烟灰的地区，范围适度；很接近海岸和会受到海水雾气喷溅或会受到很强的污染性海风作用的地区，范围适度；长期无雨受到夹有沙和盐的强风作用且常有凝露的地区和沙漠地区。
根据污染与凝露的严重情况，爬电距离取值如下：
——0级污秽地区的对地爬电比距不得小于14mm/kV；
——Ⅰ级污秽地区的对地爬电比距不得小于16mm/kV；
——Ⅱ级污秽地区的对地爬电比距不得小于20mm/kV；
——Ⅲ级污秽地区的对地爬电比距不得小于25mm/kV；
——Ⅳ级污秽地区的对地爬电比距不得小于31mm/kV。
压互感器、带电传感器、断路器时、隔离开关、支柱绝缘子等与高压相连的器件时，要注明污秽级别，以便供方做出相应的设计。
由于高海拔地区特殊的气象条件，在容易产生凝露的地区，除了采用加大元器件的外爬距外，开关柜设计中采用温湿度控制器和加热器相结合的方法降低凝露的几率。
2.4 改进母排及导电体的形状，均匀电场分布，防止尖端放电
一般来说，电极的曲率半径越大，周边的电场分布越均匀，空气间隙的击穿电压就越高。因此，在设计和制造中，铜排尽量选用圆角母排或D 型母排，同时尽可能地消除电极上的锐缘、棱角、焊缝及毛刺等，降低电极的表面粗糟度值，改善电场分布。
2.5 试验电压
3.1、高海拔降容
现有一般低压电器产品，使用于高原地区时，其动、静触头和导电体以及线圈等部分的温度随海拔高度的增加而递增。其温升递增率为海拔每升高100m，温升增加0.1-0.5K，但大多数产品均小于0.4K。而高原地区气温随海拔高度的增加而降低，其递减率为海拔每升高100m，气温降低足够补偿由海拔升高对电器温升的影响。因此，对于使用说明书没有
高海拔降容说明的低压电器的额定电流值可以保持不变，对于连续工作的大发热量电器，可适当降低电源等级使用。对于在使用说明书中有明确说明的，按说明书降容选用。
正泰的NA1-1000说明书中无降容说明，而NA1-2000~6300中有降容要求如下：
正泰的NA8系列降容说明如下：
常熟CW1、CW2、CW3系列降容说明如下：
ABB
ABB
ABB公司的PST、PSTB软起动起降容说明：1000-4000m降容系数为0.007%/m
施耐德的ATS22降容说明：1000-2000之间海拔高度，每升高100m，额定电流降低2%，没有2000m以上的说明。
施耐德的ATV系列变频器降容说明：1000m以上每升高100m，功率降低1%，400V的最高海拔3000m，500V/690V的最高海拔2400m。
3.2、绝缘耐压
普通型低压电器在海拔2500时仍有60%的耐压裕度，且通过对国产常用继电器与转换开关等的试验表明，在海拔4000m及以下地区，均可在其额定电压下正常运行。从上面几个断路器的降容说明表中可以看出其工作电压有所降低，所以选用时，应选用额定工作电压为690V及以上的器件。
3.3、动作特性：
海拔升高时，双金属片热继电器和熔断器的动作特性有少许变化，但在海拔4000M下时，均在其技术条件规定的特性曲线"带"范围内RTO等国产常用熔断器的熔化特性最大偏差均在容许偏差的50%以内。而国产常用热继电器的动作稳定性较好，其动作时间随海拔升高有显著缩短，根据不同的型号，分别为正常动作时间和40%-73%。也可在现场调节电流整定值，使其动作特性满足要求。通过对低压熔断器非线性的环境温度对时间-电流特性曲线研究表明，熔体的载流能力在同样的较小的过载电流倍数情况下（即轻过载）熔断时间随环境温度减小而增加，在20度以下时，变化的程度则更大；而在同样的较大的过载电流倍数情况下（即短路保护时），熔断时间随环境温度的变化可不作考虑。因此，在高原地区的使用熔断器开关作为配电线路的过载与短路保护时，其上下级之间的选择性应特别加以考虑。在采用低压断路器时，应留有一定的断路与工作余量。由此可见，熔断器在高原的使用环境下可靠性和保护特性更为理想。
3.4电气间隙及爬电距离
4
根据国家标准GBT20626.1-2006特殊环境条件高原电工电子产品的规定
风机认识和选型 实验室内往往存在许多不利于人体健康的化学物质污染源，特别是有害气体，将其排除非常重要。但与此同时，能源往往会被大量的消耗，因而实验室的通风控制系统的要求渐高，从早期CAV（定风量），2-State（双稳态式），VAV（变风量）系统，到最新的适应性控制系统——既安全，又要符合节约能源的需要。总之，实验室的最新观念就是将整个实验室当作是一台排烟柜，如何有效的控制各种进排气，达到既安全又经济的效果是至关重要的。实验室常用排风设备主要有：通风柜、原子吸收罩、万向排气罩、吸顶式排气罩、台上式排气罩等。其中通风柜最为常见。 通风柜是安全处理有害、有毒气体或蒸汽的通风设备，作用是用来捕捉、密封和转移污染物以及有害化学气体，防止逃逸到实验室内，这样通过吸入工作区域的污染物，使其远离操作者，来达到吸入接触的最小化。通风柜内的气流是通过排风机将实验室内的空气吸进通风柜，将通风柜内污染的气体稀释并通过排风系统排到户外后，可以达到低浓度扩散； 万向抽气罩是进行局部通风的首选：安装简单、定位灵活，通风性能良好，能有效保护实验室工作人员的人身安全； 原子吸收罩主要适用于各类大型精密仪器，要求定位安装，有设定的通风性能参数，也是整体实验室规划中必须考虑的因素之一； 排气罩主要适用于化学实验室，在解决这类实验室的整体通风要求中，它是必不可少的装备之一。 目前主要采用的风机主要有轴流风机（斜流风机、管道风机）、离心风机。轴流风机适用于风压小、适用于管路短的通风系统（一般10米以内，否则易造成抽不动）；离心风机适用于管路长的通风系统（一般10m以外，否则易造成噪音大）。风机的材质：一般分为玻璃钢、PP、PVC、铁皮等，其中玻璃钢较多。风机的型号的选择，是根据风量和风压来选择的。 1、风量的计算方法： 根据面风速来确定排风量（面风速的一般取值为：0.3~0.5 m3/h） 计算公式：G=S?V?h?μ =L?H?3600?μ 其中G：排风量 S：操作窗开启面积 V：面风速 h: 时间（1小时） L: 通风柜长度 H: 操作窗开启高度 μ: 安全系数（1.1~1.2） 例：1200L的通风柜其排风量计算如下： G：1.2*0.75/2*0.8*3600*1.2=1555 m3/h 经验值：1200L通风柜排风量一般为1500 m3/h 1500L的通风柜排风量一般为1800 m3/h 1800L的通风柜排风量一般为2000 m3/h 注：中央台上用排风罩排风量的计算方法同通风柜排风量的计算方法
风机选型的计算公式 1、标准状态：指风机的进口处空气的压力P=101325Pa，温度t=20℃，相对湿度φ=50%的气体状态。 2、指定状态：指风机特指的进气状况。其中包括当地大气压力或当地的海拔高度，进口气体的压力、进口气体的温度以及进口气体的成份和体积百分比浓度。 3、风机流量及流量系数 流量：是指单位时间内流过风机进口处的气体容积。 用Q表示，通常单位：m3/h或m3/min。 流量系数：φ=Q/（900πD22×U2） 式中：φ：流量系数 Q：流量，m3/h D2：叶轮直径，m U2：叶轮外缘线速度，m/s（u2=πD2n/60） 4、风机全压及全压系数： 风机全压：风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差。用PtF表示，常用单位：Pa 全压系数:ψt=KpPtF/ρU22 式中, ψt:全压系数 Kp:压缩性修正系数 PtF:风机全压,Pa ρ:风机进口气体密度,Kg/m^3 u2：叶轮外缘线速度，m/s 5、风机动压：风机出口截面上气体的动能所表征的压力，用Pd表示。常用单位：Pa 6、风机静压：风机的全压减去风机的动压，用Pj表示。常用单位：Pa 7、风机全压、静压、动压间的关系： 风机的全压（PtF）=风机的静压（Pj）+风机的动压（Pd） 8、风机进口处气体的密度：气体的密度是指单位容积气体的质量，用ρ表示，常用单位：Kg/m3 9、风机进口处气体的密度计算式：ρ=P/RT 式中：P：进口处绝对压力，Pa R：气体常数，J/Kg·K。与气体的种类及气体的组成成份有关。 T：进口气体的开氏温度，K。与摄氏温度之间的关系：T=273+t 10、标准状态与指定状态主要参数间换算： 流量：ρQ=ρ0Q0 全压：PtF/ρ= PtF0/ρ0 内功率：Ni/ρ= Ni0/ρ0 注：式中带底标“0”的为标准状态下的参数，不带底标的为指定状态下的参数。 11、风机比转速计算式： Ns=5.54 n Q01/2/（KpPtF0）3/4 式中： Ns：风机的比转速，重要的设计参数，相似风机的比转速均相同。 n：风机主轴转速，r/min Q0：标准状态下风机进口处的流量，m3/s Kp: 压缩性修正系数 PtF0: 标准状态下风机全压,Pa 12、压缩性修正系数的计算式： Kp=k/（k－1）×[（1+p/P）（k－1）/k－1]×（PtF/P）－1 式中:PtF:指定状态下风机进口处的绝对压力,Pa k:气体指数,对于空气,K=1.4 13、风机叶轮直径计算式： D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2 式中:D2:叶轮外缘直径,m n:主轴转速：r/min Kp：压缩性修正系数 PtF0：标准状态下风机全压，单位：Pa ρ0：标准状态下风机进口处气体的密度：Kg/m3 ψt：风机的全压系数 14、管网：是指与风机联接在一起的，气流流经的通风管道以及管道上所有附件的总称。 15、管网阻力的计算式：Rj=KQ2
风机常识－如何正确选择风机 选择风机正确是保证通风系统正常、经济运行的一个重要条件。所谓正确选择，主要是指根据被输送气体的性质和用途不同用途的风机选择；选择的风机要满足系统所需要的风量，同时风压要能克服系统的阻力，而且在效率最高或经济使用范围内工作。 选择风机正确是保证通风系统正常、经济运行的一个重要条件。所谓正确选择，主要是指根据被输送气体的性质和用途不同用途的风机选择；选择的风机要满足系统所需要的风量，同时风压要能克服系统的阻力，而且在效率最高或经济使用范围内工作。具体选择方法和步骤如下： 1.根据被输送气体的性质，选用不同用途的风机。例如，输送清洁空气，或含尘气体流经时已经过净化，含尘浓度不超过150mg／m3时，可选择一般通风换气用的；输送腐蚀性气体，要选用防腐风机；输送易燃、易爆气体或含尘气体时，要选用防爆或排尘风机。但在选择具体的风机型号和规格时，还必须根据某种类型产品样本上的性能表或特性曲线图才能确定。 2.考虑到管道系统可能漏风，有些阻力计算不大准确，为了运行可靠，选用的风量和风压应大于通风除尘系统的计算风量和风压，即 风量：L′＝KLL (1) 风压：H′=KHH (2) 式中L′、H′——选择用的风量、风压； L、H——通风除尘系统的计算风量、风压； KL——风量附加系数，除尘系统KL=1.1～1.15； KH——风压附加系数，除尘系统KH=1.15～1.2。 3.根据选用的风量L′风压H′，在风机产品样本上选定风机的类型，确定风机的机号、转速和电动机功率。为了便于接管和安装，还要选择合适的风机出口位置和传动方式。所选择风机的工作点应在经济范围内，最好处于最高效率点的右侧。 4.风机样本上给出的是风机在标准状态(大气压力为1.013×105 Pa、温度为20℃、相对湿度为50%)下的性能参数，如实际运行状态不是标准状态，风机实际的性能就会变化(风量除外)。因此，选择风机时应把实际运行状态下的参数换算为标准状态下的参数，换算的关系如下： Pa (3) kW (4) 式中Hb、Nb、ρb、pb、tb——风机在标准状态(或规定状态)下的风压、功率、空气密度、气体压力和温度，即风机样本上所列的数据； H′、N′、ρ、p、t——风机在使用工况下的风压、功率、空气密度、气体压力和温度。 在风机样本上，有的锅炉引风机的性能参数是按气体温度为200℃或240℃得出的，在换算时应将式(3)、(4)中的tb用200℃或240℃代入。 5.除非选择任何一台风机都不能满足要求，或在使用时要求风机的风压和风量有大幅度变动，否则应尽量避免把两台或数台风机并联或串联使用。因两台或数台风机联合工作时，每台风机所起的作用都要比其单独使用时差。 6.近年来由于我国对风机的结构不断改进，使风机的效率不断提高，噪声不断降低，一些新型风机正在逐步取代一些老风机。为了节约能源和减小噪声危害，在满足所需风量和风压的前提下，应尽可能选用效率高、噪声低的新型风机。例如选用新型的9—19型和9—26型风机，而不要选用被淘汰的8—18型和9—27型风机。
高海拔地区户内设备器件选型和结构设计要求 1 高海拔地区的特征 一般来说，对于低压配电系统海拔在2000m 以上，高压配电系统海拔在1000m以上的地区统称为高海拔地区。据测算，我国高海拔地区面积占全国总面积65%。高海拔地区具有的自然气候条件较恶劣，其特征为： (1) 空气密度及气压较低。 (2) 空气温度较低，温度变化较大。 (3) 空气绝对湿度小。 (4) 太阳辐射强度较高。 (5) 降水量较少。 (6) 大风日多。 (7) 土壤温度较低，且冻结期长。 2 高海拔地区户内中压开关柜的设计要求 气压及空气密度的降低，引起了外绝缘强度的降低 对绝缘介质强度的影响 空气的介质绝缘强度是随着气压的升高而增加，在空气稀薄或真空状态下又随着真空度的提高而增加。试验表明，海拔每升高1000 m，平均气压则降低～ kPa，外绝缘强度降低8%～13%。 对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品，由于电气间隙已固定，随着空气压力的降低，击穿电压也下降。为了保证产品在高海拔地区使用时有足够的耐击穿能力，必须增大电气间隙和爬电距离。 在不同海拔海拔高度，不同电压等级以空气作为绝缘介质柜内各相导体间及对地净距如下表(单位：mm) 当海拔在2000～ 常断路器和隔离开关的相间距决定了柜中铜排的相间距，所以断路器和隔离开关的相间距应该根据海拔高度选用。 12kV的断路器和隔离开关相间距有210，230，250，275mm四种，通常采用的铜排宽度有50，60，80，100mm 80mm时，电气间隙能够满足要求；铜排宽度为100mm时，海拔超过1000m就应该选用230mm相间距的断路器和隔离开关。对于12kV
高原环境对低压电器产品的影晌及其对策 高原环境对低压电器产品的影晌及其对策 侯婉秋。李海燕(青海省高原科技发展有限公司，青海西宁810006) 摘要：本文通过高原环境对低压电器产品影响因素的分析及适应性研究，提出了高原环境下使用低压电器产品应采取的对应措施： 关键词：低压电器；高原环境；适应研究；影响分析 随着科学的进步，各种施工设备的自动化程度越来越高，对电器的性能要求也日益提高。高原空气密度低、含氧量少、昼夜温差大，以及气温、气压和空气密度等大气参数随海拔升高而递减，对所使用的低压电器设备有着不可低估的影响。 1 高原环境对低压电器产品的主要影响 高原环境对低压电器产品的影响主要体现在温升、绝缘性能、接通能力和分断能力、对产品动作性能的影响、电寿命、对PLC的干扰。 1．1 温升 海拔升高，空气密度降低，散热的对流作用减弱，对于以空气为冷却介质的电器其温升就会随之升高，额定容量下降，影响电器使用寿命。海拔每升高lOOm，电器温升增加0．1～0．5 (一般在0．4 以下1；而气温随海拔高度的升高而降低，直减率为海拔每升高lOOm气温约降低0．6 ，可以部分补偿由海拔升高对电器温升的影响。 1．2 绝缘性能 海拔升高，空气密度降低，空气的介电强度也相应下降，使空气间隔的放电电压明显降低，导致电器的外部绝缘强度降低，外绝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。通常，电器间隙以电器承受所要求的冲击耐受电压来确定，而爬电距离以作用在跨接爬电距离两端的长期电压有效值来确定。 1．3 接通能力和分断能力 空气压力和空气密度的降低，会对空气介质灭弧的开关电器灭弧性能造成影响。这种影响来自两个方而，一方面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；另一方面有利于开关电器灭弧。 1．4 对产品动作性能的影响 由于高原地区散热的对流作用减弱，且最低气温较低，日温差较大，会给一些低压电器产品的动作特性带来一定影响，如热磁式低压断路器的动作特性、热继电器的动作特性均会发生一定变化。 1．5 电寿命 由于受高海拔地区极端最低气温过低及电器产品温升和灭弧时间的综合影响，高原环境会对低压电器产品的电寿命产生一定影响。 1．6 对PLC的影响 高海拔地区灰尘、风沙等自然环境对PLC的影响尤为突出，使得磁盘和磁头上的灰尘过多，轻则出现内存数据丢失、逻辑运算结果错误，重则造成划盘。灰尘对触点的接触阻抗有影响，
风机选型流程 风力发电机组的选择受到平均风速，极端风速，湍流强度，交通运输、吊装等条件的制约。 1.风机选型的一般原则 1)运行可靠性：要求风机可利用率95%以上。 2)技术先进：选择技术先进，具有长久生命力的风机，有利于风 机的后期维护。 3)风机价格低而产量高：选择综合经济指标最好的风机，从风机 价格和产量上综合考虑，择优选择。 2.风机选型的技术要求 机组选型时，主要考虑：（1）安装场地吊装平台和基础面积；（2）空气密度和低温特性的选择（3）极限风速；（4）湍流；（5）疲劳载荷；（6）塔架高度；（7）机组主要部件运输尺寸。 1)安装场地吊装平台和基础面积 在平原或戈壁上，吊装平台和基础面积不会对风机选型造成影响。但是，在山区，由于山脊和山顶的面积有限，在某些特别的情况下，需要选择与安装地点的山脊宽度匹配的风机。不同机型的基础面积和吊装平台面积不同，需要根据具体情况选择。 2)空气密度和低温特性的选择 高海拔和在海洋中使用的风机有特别的设计。目前国内没有相关
标准来定义高海拔风机的特性，也没有特别的规定说明多高的海拔或多低的空气密度必须使用高原型风机。主要通过比较不同机型的产量和耐低温特性来确定。 金风正在设计制造高海拔风机，具体的指标待此型号风机定型后须纳入风机选型标准中来。 3)极限风速 每个型号的风机都有设计的极大风速（通常使用3s阵风的极大值）。在机型选择的初期，首先需要计算风电场测风塔的50年一遇极大风速，把这个极大风速作为唯一的限制条件，在现有的风机型号中选择。 4)湍流 风电场15米/秒的风速段的湍流强度是主要考虑的因素。大多数风机的机械设计满足如下限制条件：15m/s的湍流强度特征值应小于0.18（湍流强度特征值计算方法：平均标准差，加上1.28倍的标准差的标准差，再除以15m/s）。 5)疲劳载荷 疲劳载荷是风机选型中需要考虑的主要指标。风机选型除了以风电场所在的风区类别作为初选依据外，在满足安装和吊装条件，在风电场50年一遇极大风速下初选的风机，如果湍流强度较大（15m/s 的湍流强度特征值应大于0.18），需要进行疲劳载荷计算。 疲劳载荷计算可交由北京天源计算，也可以由金风机械设计室计算。此项服务是收费的，单个项目的计算收费约8万元。需要提交的
电气设备在使用过程中受到湿度的危害，如在高湿度环境下使用时间过长，将导致故障发生，对于计算机板卡CPU等会使金手指氧化导致接触不良发生故障。 大多电气设备的使用环境湿度应该在40％以下。 三、粉尘影响 粉尘影响电气设备的控制系统及其它电子元器件可靠性，使设备使用寿命缩短，产品质量的无保障，工作条件及环境变差，各种烟尘和废气对人体造成伤害。 笔者以冶金粉尘为例来讨论风尘对电气设备的影响： 在冶金生产过程中不可避免会产生大量的有害粉尘。粉尘的产生不仅污染环境，损害人们的身体健康，而且对电气设备的安全运行也带来很大危害。 3.1 造成电气设备短路 冶金生产过程中产生的粉尘大多为矿物性粉尘和金属性粉尘，而这些粉尘的比电阻都不高，如烧结机尾粉尘的比电阻为1.47×10~9.06×10Ω·cm，又由于粉尘的尘粒荷电性（飘浮在空气中的尘粒有90%—95%荷正电或荷负电），吸水性（吸水量多少与环境温度、湿度有关），很容易使粉尘在电气设备的周围凝集沉降，从而减少了电气距离，破坏了电气设备的绝缘强度、在线路过电压或电气操作过程中极易造成电气击穿短路事故。如总降压站因与炼钢厂较近，户外高压瓷瓶积炼钢粉尘较多，造成爬电对地短路，使全厂停电，造成很大损失。又如2低夺配电室，由于处于多产尘区，粉尘堆积在DZ型自动空气天关上部，使相间绝缘强度大大降低，造成进线母排相间短路事故，使生产停产达十几个小时。还有粉尘堆集在端子板上，造成电气误动、短路等，对其安全运行造成很大危害。 3.2 造成电气开关接触不良 粉尘堆集存于电气开关的触头之间、电磁铁芯之间都会造成电气开关接触不良故障，尤其是在继电气一接触器控制电路中影响最大。电气控制系统动作不稳定，时好时坏，从而引起的单相运行触头粘连等现象时常造成设备事故的发生。 3.3 粉尘造成的通风不良 电动机的冷却是由通风道的排热、自带风扇强迫冷却和机壳散热所完成的，往往由于通风道粉尘堵塞或机壳上粉尘堆积，使电动机的温升比平常情况下高出10℃以上，造成电动机运行温度过高，承载能力下降。 四、海拔影响 常规电气设备是指海拔在1000米以下使用来做的实验，能完成的工况。海拔影响通常是指电气设备使用场合海拔比常规实验海拔高出很多，比如我国的西藏地区。 4．1海拔对温度的影响 4．1．1海拔高会使电气设备产生发热严重，例如我们常用的电磁感应，电动机接触器都是使用它的原理，他们工作要靠旋转磁场，在高海拔下由于我们使用绝缘材料不同会产生严重发热影响到绝缘缩短使用寿命。 4．1．2海拔过高会使环境温度低：温度过低有的运转设备的润滑油会干涩，甚至不能用，会导致设备过负荷。低温也会影响继电器。继电器虽然是怕热元件，但对过低温度(如军用航空条件－55℃)也不能忽视。低温可使触点冷粘作用加剧，触点表面起露，衔铁表面产生冰膜，使触点不能正常转换，尤其是小功率继电器更为严重。试验证明，对于有些按部标生产的国产小功率继电器，虽然使用条件规定低温为－55℃，但实际上在此条件下继电器根本无法进行正常转换。 4．2海拔对气压的影响 4．2．1海拔过高会产生低气压：在低气压条件下，继电器散热条件变坏，线圈温度升高，使继电器给定的吸合、释放参数发生变化，影响继电器的正常工作；低气压还可使继电器绝缘电阻降低、触点熄弧困难，容易使触点烧熔，影响继电器的可靠性。对于使用环境较恶劣的条件，建议采用整机密封的办法。低气压还会造成断路器的外绝缘强度降低。起晕电压低，造成电晕放电。
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5000m 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。 b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关，其增加率每100m为：油浸自冷，额定温升的0.4%；干式自冷,额定温升的0.5%；油浸强迫风冷，额定温升的0.6%；干式强迫风冷,额定温升的1.0%； c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。 6）对产品机械结构和密封的影响 a、引起低密度、低浓度、多孔性材料（例如：电工绝缘材料、隔热材料等）的物理和化学性质的变化； b、润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速； c、由于内外压力差的增大，气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大，有密封要求的电工产品，间接影响到电气性能； d、引起受压容器所承受压力的变化，导致受压容器容易破裂。 2、空气温度降低及温度变化（包括日温差）增大的影响 1）高原环境空气温度对产品温升的补偿 平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低，电工绝缘材料的热老化寿命决定于平均空气温度。高原环境空气温度的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运
风机种类特点及选用原则 轴流风机：风机的进风口与出风口平行；风量大、风压小、噪音小，种类繁多、价格便宜；在通讯产品中较多的使用； 离心风机：风机的进风口与出风口垂直；风量小、风压高、噪音大、价格高、供应商少；一般用于阻力较大的发热元器件或机柜的冷却 混流风机：风机的进风口与出风口平行；其性能介乎轴流风机和离心风机之间，风量大、风压也大；其出风与进风有一倾斜角度，如有两个风机并联，则风量可以扩散到整个系统。 为了使风机的效率最高，轴流风扇的最佳工作点在风机特性曲线的后1/3部分，即风量大，风压低的区间。根据实际情况，如果风量足够的话，也可以在前面的1/3部分，即风量小，风压高的区间，避免在中间的不稳定区； 离心风机的最佳工作点在风机特性曲线的前1/3部分，即风压较高的区间； 风机距离被冷却单板的距离最小要大于1倍的风机厚度； 风机的出风口应避免正对设备正面人员操作的地方； 冷却风机的功率不得大于整机设备功耗的10% 4.2.3 吹风与抽风选用原则 当系统中热量分布不均匀，需要对专门区域进行集中冷却的情况，采用吹风方式，，出风口直接对准被冷却部分，风量集中，风压大；系统中为正压，灰尘等不易进入。缺点是风速不均匀，存在死区（低速区），根据进风的不同，还可能在局部回流区；进风流经风扇后，温度会有所升高。 当系统中阻力较大且热量分布较均匀时，采用抽风方式，系统使用抽风不存在死区，风速均匀，能较均匀地流过被冷却表面；不利的是系统中为负压，在恶劣环境中灰尘易进入，风扇所处的环境温度较高，影响寿命。 4.2.4 风机串并联特性 当系统中风压不够时，可采用风机串联的工作方式，以提高其工作压力。风机串联时，其风机特性曲线发生变化；风量上是每台风机的风量（略有增加），而风压则为相同风量下两台风机风压之和 当风道特性曲线比较平坦，需增大风量时，可采用并联系统，当风机并联使用时，其风压比单个风机的风压稍有提高，而总的风量是各风机风量之和，并联系统的优点为是气流路径短，阻力损失小，气流分布比较均匀，但效率低。 4.2.5 风机转速控制 降低系统噪声，风机的噪声与其转速有密切的关系，降低转速，噪声显著降低,风机的寿命是整个系统的薄弱环节之一，控制风机的转速可以延长风机寿命，提高系统的可靠性； 控制风机的转速还可以节约能源，风机在低速运转时，可以降低能源的消耗，提高整机效率。 转速与噪音、风压、风流量及功率的关系： N2 = N1 + 50 log10 (RPM2/RPM1)------------------噪音计算公式 P2 =P1 (RPM2/RPM1)2 -------------------------------风压计算公式 q2 = q1 (RPM2/RPM1)---------------------------------风流量计算公式 HP2 = HP1 (RPM2/RPM1)3 --------------------------风机功率计算公式 例：某风机全速运转速度为4000RPM，噪音为40dB ，且全速运转时工作点为：(50CFM, 0.3IN.H2O)求半速运转时的噪音及工作点； N2 = N1 + 50 log10 (RPM2/RPM1)=40+50log10(1000/2000)=24.9dB P2 =P1 (RPM2/RPM1)2=0.3(1000/2000) 2=0.075 IN.H2O q2 = q1 (RPM2/RPM1) =50(1000/2000) =25CFM
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。
轴流风机轴流风机型号、用途、性能及轴流风机参数 ——(浙江聚英风机工业有限公司提供一、轴流风机型号名称、用途、性能 ■ 管道加压轴流风机 ● JSF 轴流通风机(SDF ● 大风量轴流风机(JSF-Z JSF 轴流通风机是一种高轮毂比设计的新型节能管道加压风机,具有噪声低、风压适中、气动性能范围广、安装简单等特点,广泛应用于民用、商业及工业厂矿企业建筑工程的管道加压送排风系统。 JSF 风机有两种叶轮结构形式, JSF-A 采用模压圆柱形轮毂式叶轮,具有效率高、风压大等特点。 JSF-Z 采用压铸铝合金叶轮,机翼型前掠扭曲可调叶片,具有噪声低、外形美观、铝质叶轮的防腐防爆性能优等优点,常用于机组设备冷却、机械生产线的工艺送风。 本系列风机一般为电机内置直联传动形式, 也可做成电机外置皮带传动结构形式, 用于输送特殊气体介质的场所,如厨房排油烟、工业热气等。 ■ 边墙壁式轴流风机 ● DFBZ 低噪声方形壁式轴流风机 DFBZ 系列风机采用高效低噪声轴流叶轮、风机专用电机直联传动,方形消音型外壳(可进一步降低风机噪声;整机制成方形,墙体预留方孔简单,安装方便。出风口装有铝合金自垂百叶(可防止室外雨水、灰尘和自然风向室内倒灌 ;具有明显的外形美观,噪声低、运行平稳、安装牢固等优点, 广泛适用于民用商用建筑工程和厂矿企业车间的低噪声壁式排风。可根据使用场合要求制成防爆防腐型风机。 本系列风机一般配用三相电机,按用户要求可对 0.55kW 以下配用单相电机。
● DWEX 边墙风机(WEX DWEX 系列风机采用先进的前掠型叶片、低噪音的外转子或内转子风机专用电机直联传动,方形外壳设计可以方便地安装在混凝土墙、砖墙或轻钢压型墙板上, 方形防雨罩结构牢固, 外形美观。具有噪声低、风量大、运行可靠、性能参数范围广、安装简便等特点,广泛应用于厂矿企业车间和民用、商用建筑工程的边墙壁式通风换气。根据输送介质的要求,可制成防腐、防爆型。 DWEX(WEX系列风机一般用于边墙壁式排风, 配设45°防雨罩 (或特殊制造成60° 和防虫网 (夜间可防止昆虫循灯光飞入车间。可按需要制成边墙送风机型号为 DWSP(WSP,配设90°防雨罩 (防风、雨、尘和防虫网(夜间可防止昆虫循灯光飞入车间。 附件选配:重力式止回风阀(可确保车间在风机不开时保持与室外隔绝 ,订货时注明。 ● DW BX 板壁式轴流风机 DWBX 系列风机采用高效翼型轴流式叶轮与低噪声电机直联驱动,压型金属板式外壳,具 有墙面安装简便、整机重量轻、运转平稳、外形美观。多用于轻钢结构建筑边墙、窗框安装 的壁式送排风场合。 选配附件:出风口可根据使用场合配设铝制重力式止回阀或加设防雨罩、配设防虫网等, 更 好的起到防尘、防自然风倒灌作用。 DWBX 系列风机一般用于排风,如用于送风需在订货时另行说明。 ● JYFF 大风量窗式负压风机 ● DZ 低噪声轴流风机 DZ 系列风机采用宽叶片、大弦长、空间扭曲倾斜式的轴流叶轮、风机专用电机,直联传动。具有明显的噪声低、风量大、耗电省、重量轻等优点。广泛适用于厂房、仓库、办公 楼、住宅等场所的壁式排风、管道送风。
风机选型原则 风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，风力发电机，其主要结构部件是叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等。今天我们所讲到的风机选型主要是指通风机的选型。下面大家跟小编一起来看一下吧。 1、根据场地的规模测算所需风量，然后根据场地的大小和所需风量来确定所需风机的规格与数量。 2、根据通风机输送气体的物理、化学性质的不同，选择不同用途的通风机。如输送有爆炸和易燃气体的应选防爆通风机;排尘或输送煤粉的应选择排尘或煤粉通风机;输送有腐蚀性气体的应选择防腐通风机;在高温场合下工作或输送高温气体的应选择高温通风机等。 3、所选择的通风机应考虑充分利用场地的原有设备，根据原来的设施设计，从而保证现场安装过程的顺利，更能够节省投资，保证通风机的安全正常工作。 4、再根据这些风机的用途、工艺要求及使用场合，选择风机的种类中国风机交易网、机型以及结构材质等以符合所需的工作条件，力求使风机的额定流量和额定压力，尽量接近工艺要求的流量和压力，从而使风机运行时使用工况点接近风机特性的高效区。 5、当根据各种方法确定了所需风机型号与数量之后，很有可能依然有两款以上的风机适用，这时我们通常选择效率较高、机号较小的一种，同时也要根据价格、制作工艺、安装便利程度和保修服务等因素充分考虑。 6、对有消声要求的通风系统，应首先选择效率高、叶轮圆周速度低的通风机，且使其在最高效率点工作;还应根据通风系统产生的噪声和振动的传播方式，采取相应的消声和减振措施。通风机和电动机的减振措施，一般可采用减振基础，如弹簧减振器或橡胶减振器等。 7、风机选型还应该了解国内通风机的生产和产品质量情况，如生产的通风机品种、规格和各种产品的特殊用途，新产品的发展和推广情况等，充分考虑环保的要求，以便择优选用风机。 8、选择离心式通风机时，当其配用的电机功率小于或等于75KW时，微博威海网库-风机交易可不装设仅为启动用的阀门。当排送高温烟气或空气而选择离心锅炉引风机时，应设启动用的阀门，以防冷态运转时造成过载。 9、如果选定的风机叶轮直径较原有风机的叶轮直径偏大很多时，为了利用原有电动机轴、轴承及支座等，必须对电动机启动时间、风机原有部件的强度及轴的临界转速等进行核算。 10、在安装通风机时，应尽量避免采用通风机并联或串联工作。当不可避免时，应选择同型号、同性能的通风机联合工作。当采用串联时，第一级通风机到微博威海网库-风机交易第二级通风机之间应有一定的管路联结。同样的，这一点也需要在选择通风机的时候就考虑进去。 了解了以上十大原则之后，相信大家都能够选择出适合场所的风机，但是可能大家对于一些场所所需风量的测算依旧不清楚，下面小编就将风机风量以及风机静压之类的相关数据计算方法分享给大家。 1、标准状态：指风机的进口处空气的压力P=101325Pa，温度t=20℃，相对湿度φ=50%的气体状态。 2、指定状态：指风机特指的进气状况。其中包括当地大气压力或当地的海拔高
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。 b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关，其增加率每100m为：油浸自 冷，额定温升的%；干式自冷,额定温升的%；油浸强迫风冷，额定温升的%；干式强迫风冷,额定温升的%； c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。 6）对产品机械结构和密封的影响
风机离心风机的常识与选型（各种压效率概念计算等） 风机类型 离心风机分类与结构离心风机（后简称风机）是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；风洞风源和气垫船的充气和推进等。 离心风机分类 主要结构部件 一些常识1、压力：离心通风机的压力指升压（相对于大气的压力）,即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有全压、动压、静压之分。性能参数指全压（等于风机出口与进口总压之差）,其单位常用Pa、kPa、mH2O、mmH2O等。2、流量：单位时间内流过风机的气体容积的量,又称风量。常用Q来表示，常用单位是；m3/s、m3/min、m3/h。3、转速：风机转子旋转速度。常以n来表示，其单位用r/min。4、功率：驱动风机所需要的功率。常以N来表示，其单位用KW。关于全压、动压、静压1、气流在某一点或某一截面上的总压等于该点截面上的静压与动压之和。而风机的全压，则定义为风机出口截面上的全压
与进口截面上的全压之差，即： Pt =（Pst2 +ρ2 V2 2/ 2）-( Pst1 +ρ1 V12/2) Pst2 为风机出口静压，ρ2为风机出口密度，V2为风机出口速度 Pst1 为风机进口静压，ρ1为风机进口密度，V1为风机进口速度2、气体的动能所表征的压力称为动压，即：Pd=ρV2/23、气体的压力能所表征的压力称为静压，静压定义为全压与动压之差，即：Pst = Pt–Pd注：我们常说的机外余压指的是机组出风口处的静压和动压之和。如下图所表示管道内全压、静压和动压： 静压(Pj)由于流体分子不规则运动而撞击于器壁，垂直作用在器壁上的压力叫静压，用Pj表示，单位用毫米水柱。计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。以大气压力为零点的静压称为相对静压。空调中的空气静压均指相对静压。大于周围大气压的静压为正值，小于周围大气压时静压为负值。例如：风道上的静压力测点是从烟风道壁面上引出的，因此，仪表盘上的风压压力计指示的仅是静压。动压（Pd）流体在管道内或风道内流动时，由于速度所产生的压力称为动压或速度压头。动压值总是正的，用Pd表示，单位用毫米水柱。全压（Pq）是指某点上静压力和动压力的代数和，即：Pq=Pd+Pj；单位也是毫米水柱。全压=静压+动压
高海拔地区对变压器的影响及预防措施洪边疆 李青 新疆建设兵团勘测设计院一分院(832000) 高海拔地区主要是由于空气稀薄、气压低造成变压器散热困难和外绝缘性能降低问题。因此,高海拔地区所使用的变压器必须在合同上注明产品运行地点的海拔实际高度,以便制造厂考虑变压器的温升限值以及外绝缘的最小空气间隙。 对外绝缘而言,一般是加强套管的外绝缘,加大沿面泄漏距离与对地放电距离,加大套管间与套管对地部件的空气间隙尺寸,以克服空气稀薄、气压低对变压器外绝缘的稳定性所造成的影响。通常油浸式变压器外绝缘距离按海拔1000m以上时,以每上升100m为一级,每级加大空气间隙1%;干式变压器按1000m以上,每上升500m为一级,每级加大额定短时工频耐受电压值6.25%。高海拔指海拔高程在1000m以上的地区。 对温升限值而言,一般在高海拔地区是以降低的温升限值来控制。通常也以1000m以上,每上升500m为一级,测得的温升不得超过按每500m为一级而降低的温升限值。油浸自冷式变压器为每升高500m降低2%;油浸风冷及强油风冷式变压器每升高500m降低3%;干式自冷式变压器每500m降低2.5%;干式风冷式每500m降低5%。(收稿日期:2001-3-13) 图1中以主变吸收无功为正值,送出无功为负值;直线a、b分别为允许无功的上、下限值,直线c、d分别为允许电压的上、下限值。 当系统进入不合格区域运行时,装置应达到下列效果: 当系统运行在区域1时,应投入电容补偿;当系统不能进入规定区域时再调整主变分接头。 当系统运行在区域2时,应调低主变分接头;当系统不能进入规定区域时再投入电容补偿。 当系统运行在区域3时,应退出电容补偿;当系统不能进入规定区域时再调整主变分接头。 !当系统运行在区域4时,应调高主变分接头;当系统不能进入规定区域时再退出电容补偿。 (2) 响应调度/控制中心通过远动信号发出的指令,闭锁装置并执行越级控制指令。应当注意,有时由于系统电压过高或者过低,经过上述调整后系统并不一定能进入规定区域运行,这时装置应自动闭锁,并应向调度控制中心发出信号,调度控制中心可以通过远动信号来调节临近变电所或上级变电所潮流达到该所的控制目标;另一方面,有时系统为了达到某种目标,需要个别变电所在 无功或电压上作出某种限度的牺牲, 或者调度控制中心为了实现全区域 潮流优化,最大程度地降低网损,也 可以对VQC发出越级控制的指令。 当然,这需要远动上有较好的“四遥” 手段。 2.3 人机界面问题 VQC的人机界面对运行和管理 人员十分重要。VQC的人机界面不 友好或不完善,则可能造成使用不方 便或不当。一般来说,VQC人机界面 应满足以下要求: (1) 参数设置方便,对用户开 放的参数要足够充分和全面。有关部 门对变电所电压/无功的考核常常会 有新的要求,有时甚至对峰谷时段的 定义都会有变化。如果VQC参数不 能方便设置,则会使厂方和用户都感 到麻烦。 (2) 闭锁条件应能在人机界面 中反映出来:VQC是一项涉及面颇 广的自动化装置,变电所的许多异常 和变化都会引起它的闭锁。如果 VQC的闭锁情况和闭锁原因不能在 人机界面上反映出来,则会使用户对 它的闭锁分析变得十分困难。 (3) VQC动作记录应全面:详 细的VQC动作记录有利于VQC的 运行和故障分析。因此,VQC的人机 界面应能全面显示其运行状态和闭 锁情况,并能在线灵活整定有关参 数。例如应显示:受控功率因数和母 线电压;各主变和电容器的运行状 态;变电所的运行方式,包括供电端 各母线的运行方式,主变运行方式 (独立运行还是并列运行);主变和电 容器的闭锁情况;峰谷时段及相应的 电压和功率因数限值;VQC的动作 记录等。 3 电压/无功自动控制装置的应用 条件 鉴于VQC装置的“自动”特点, 考虑采用该装置的变电所,其主变必 须是有载调压,而且主变档位最好采 用8×±1.25%,以便于灵活控制。 还有,必须有完善的远动“四遥”手 段。当然,如变电所采用无人值班设 计,则这些条件早就具备了。 我们相信,随着电压/无功自动 控制技术不断完善和深入应用,在对 系统的安全经济运行、提高电能质量 中,电压/无功自动控制装置将发挥 越来越大的作用。 (收稿日期:2001-04-15) (本栏编辑 天晴) 37 ○运行维护○ 《农村电气化》2001年第7期
风机选型计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
风机选型计算公式 1、标准状态：指风机的进口处空气的压力P=101325Pa，温度t=20℃，相对湿度φ=50%的气体状态。 2、指定状态：指风机特指的进气状况。其中包括当地大气压力或当地的海拔高度，进口气体的压力、进口气体的温度以及进口气体的成份和体积百分比浓度。 3、风机流量及流量系数 、流量：是指单位时间内流过风机进口处的气体容积。 用Q表示，通常单位：m3/h或m3/min。 、流量系数：φ=Q/（900πD22×U2） 式中：φ：流量系数 Q：流量，m3/h D2：叶轮直径，m U2：叶轮外缘线速度，m/s（u2=πD2n/60） 4、风机全压及全压系数： 、风机全压：风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差。用PtF表示，常用单位：Pa 、全压系数:ψt=KpPtF/ρU22 式中, ψt:全压系数Kp:压缩性修正系数PtF:风机全压,Pa ρ:风机进口气体密度,Kg/m^3u2：叶轮外缘线速度，m/s 5、风机动压：风机出口截面上气体的动能所表征的压力，用Pd表示。常用单位：Pa 6、风机静压：风机的全压减去风机的动压，用Pj表示。常用单位：Pa 7、风机全压、静压、动压间的关系： 风机的全压（PtF）=风机的静压（Pj）+风机的动压（Pd） 8、风机进口处气体的密度：气体的密度是指单位容积气体的质量，用ρ表示，常用单位：Kg/m3 9、风机进口处气体的密度计算式：ρ=P/RT 式中：P：进口处绝对压力，Pa R：气体常数，J/Kg·K。与气体的种类及气体的组成成份有关。 T：进口气体的开氏温度，K。与摄氏温度之间的关系：T=273+t 10、标准状态与指定状态主要参数间换算： 、流量：ρQ=ρ0Q0 、全压：PtF/ρ= PtF0/ρ0 、内功率：Ni/ρ= Ni0/ρ0 注：式中带底标“0”的为标准状态下的参数，不带底标的为指定状态下的参数。 11、风机比转速计算式： Ns= n Q01/2/(KpPtF0)3/4 式中：Ns：风机的比转速，重要的设计参数，相似风机的比转速均相同。n：风机主轴转速，r/min Q0：标准状态下风机进口处的流量，m3/s Kp: 压缩性修正系数PtF0: 标准状态下风机全压,Pa 12、压缩性修正系数的计算式： Kp=k/（k－1）×[（1+p/P）(k－1)/k－1]×(PtF/P)－1 式中:PtF:指定状态下风机进口处的绝对压力,Pa k:气体指数,对于空气,K= 13、风机叶轮直径计算式： D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2 式中:D2:叶轮外缘直径,m n:主轴转速：r/min Kp：压缩性修正系数PtF0：标准状态下风机全压，单位：Pa ρ0：标准状态下风机进口处气体的密度：Kg/m3ψt：风机的全压系数 14、管网：是指与风机联接在一起的，气流流经的通风管道以及管道上所有附件的总称。 15、管网阻力的计算式：Rj=KQ2 式中: Rj:管网静阻力,Pa K:管网特性系数与管道长度、附件种类、多少等因素有关，确定其值的方法通常采用：计算法，类比法和实际测定法。