关键词：高海拔地区；气象特点；电气设备；影响
1引言
近年来我国的经济得到了飞速的发展，我国东西部发展不均衡的现象越来越突出，所以我国近年来推行了相关政策推动中西部地区的经济发展，许多基础设施建设在中西部地区相继开展。在目前中西部地区的电网的建设过程中，由于我国中西部地区多属于高海拔地区，尤其是对于海拔超过2000m的地区，其特殊的气象特征对电网中电气设备的运行有着特殊的影响，所以对于高海拔地区是使用的电气设备的功能和性能有着特殊的要求，需要针对高海拔地区的特殊的气象特点对其进行设计和制作，确保其在高海拔地区的安安全、稳定运行。
2高海拔地区气象特点
通常所说的高海拔地区是指海拔超过1000m的地区，此地区的气象特征表现出与海拔较低地区明显的不同，具体可以总结为以下几点：一是由于空气中的气压水平与海拔高度呈反比例关系，即海拔越高，气压则越低，所以在高海拔地区，气压水平较普通地区低；二是空气密度也会受到海拔高度的影响，且随着海拔高度的增加而降低，即高海拔地区的空气密度相对较为稀薄；三是气温也会受到海拔高度的影响，并随着海拔高度的升高而降低，所以高海拔地区的气温通常较低。综上所述，高海拔地区的气象特征主要表现为相对气压、相对空气密度、相对湿度、最高气温以及平均气温较低，而且由于空气密度较低，所以高海拔地区的太阳日照辐射的穿透能力较强，所以通常此地区在白天会吸收较多的热量而具有较高的温度，但是晚上地面降温的速度较快，所以导致昼夜温差较大。根据海拔高度最高气温以及平均气温的数值关系可知，海拔高度每升高1km，最高温度和平均温度降低5℃，这是对电气设备运行有利的一面，可以便于电气设备的散热。
3 高海拔地区对各电气设备的影响
3.1对低压电器的影响
对于高海拔地区所用的低压电器来说，根据实际经验和试验数据可知，低压电器内部的元器件温度会随着海拔的升高而升高，而且海拔高度每升高100m，低压电气内部温度就会升高约0.1-0.5℃。如果是在室内运行的低压电器，虽然根据上述研究可知，海拔高度每升高1km，气温会降低5℃，利于电气设备的散热，但是对于室内温度来说其变化较小，所以气温降低对元器件升温的补偿作用不太明显，这就使得室内使用的低压电器符合所规定的安全标准。但是对于室外运行的低压电器来说，由于室外温度会发生较达到变化，所以会对元器件的温度有着显著的补偿作用，所以需要在使用低压电器之前对室外温度的变化影响进行充分考虑。此外，由于气温随着海拔高度的升高而降低，虽然有利于电器的散热，但是会导致低压电器材料的硬化问题，且低压电器设备中的油类的粘稠度也会随之增加，甚至在温度低于一定温度时会发生油类凝固的现象，这就会对低压电器的正常运行造成严重的影响。不仅如此，由于高海拔地区的昼夜温差较大，当气温突然变化时会导致低压电器设备出现外形裂缝等问题，所以在高海拔地区进行低压电器设备的选择时，应选择适合于高海拔地区气象特征的设备类型，而且在使用的过程中应对其运行环境的温度进行控制，尽量控制其运行环境温度的恒定。
3.2对变压器的影响
根据散热的原理可知，主要有热传导、热对流和热辐射三种方式实现温度交换并达到温度降低的目的，而电气设备中变压器的主要散热方式是通过热对流和热辐射两种方式进行的，而且由于物体单位面积散发出的热量与周围环境中空气的密度有着直接的关系，即通过空气热对流的方式进行散热的效率会随着空气密度的降低而降低，所以对于高海拔地区来说，由上文分析可知，其空气密度相对较低，且随着海拔的升高而不断降低，所以会对变压器的散热产生一定的影响，需要在对高海拔地区应用的变压器进行设计时对空气密度进行综合考虑和分析。通过相关的试验和实际应用可知，对于油浸变压器来说，海拔每升高500m，油浸风冷的散热效率会降低3%，油浸自冷的散热效率会降低2%，而对于干式变压器来说，海拔每升高500m，干式风冷的散热效率会降低5%，而干式自冷的散热效率会降低2.5%。所以在实际的电气设备安装工程中，应根据电气设备的运行地区的海拔高度来对其温升限值进行校正。而且在进行设计和计算过程中，还应考虑海拔升高对温度的影响，由于海拔每升高1000m，环境温度会降低5℃，所以会对散热有一定的补偿作用。
3.3对电缆及其敷设的影响
由于电缆的运行环境温度会对其载流量产生一定的影响，具体表现为电气设备在正常的运行过程中，其所用电缆的载流量会随着环境温度的升高而降低，这样就会导致电缆的发热量增多，会加速电缆绝缘层的老化。此外，正如前文分析，高海拔地区随着海拔的升高，气压会随之降低，而且空气密度也会越来越稀薄，这样会降低散热效率，更加促进了电缆温度的升高，所以需要在对电缆敷设过程中充分考虑其散热条件，选择切当的敷设方式。
4高海拔对电气设备的特殊要求
4.1增加电气设备的间隙和爬电距离
正如前文所述的散热原理，空气之间的空隙穿透性会随着空气密度的降低而降低，而高海拔地区的空气密度较低，所以需要此地区所使用的电气设备具有较大的空隙率来保证其穿透性，从而确保其散热性能。此外，由于电气设备的绝缘节会的湿闪电压会随着爬电距离的增加而增加，而由于高海拔地区随着海拔高度的增加，电气设备绝缘节会的湿闪电压会降低，所以需要适当增加电气设备的爬电距离，来保证其绝缘性能满足高海拔地区的运行要求。
4.2对红外测温装置进行温度修正
温度是代表电气设备运行正常与否的重要指标之一，所以在其运行过程中应对其运行温度进行准确监测。传统电力设备的主要测温方式为测温蜡片、数字温度计等多种方式，但是由于这些方式具有较大的测量误差，所以逐渐被外红测温方式被取代。但是此种方式容易受到外界环境中多种因素的影响，由于红外测温的原理是对物体的辐射能量进行表征，而后者与物体表面的氧化情况、涂层材料和表面粗糙度等因素有关，所以在采用红外测温方式时，可以通过对发射率的调整来对检测结果进行修正，主要采用仪器直接测定法、涂料法以及接触测温法对其数据进行修正。
5结语
在我国中西部地区经济快速发展的同时，电网建设也在同步进行，但是由于高海拔地区具有与普通地区不同的特殊气象特征，比如随海拔升高而温度降低、昼夜温差大、相对气压、相对密度和湿度都会降低，对低压电器、高压开关设备、变压器、电缆的绝缘性能和敷设都会产生影响，而且会对电气设备的间隙和爬电距离以及红外测温装置的修正等具有特殊的要求，所以对于高海拔地区所用的电气设备应根据其具体的气象特征来确定，确保其安全可靠运行。
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参考文献：
[1] 王鑫, 倪彬彬, 汤桂荣,等. 高海拔环境对风力发电电气设备性能的影响及应对措施[J]. 电气时代, 2016(2):48-50.
[2] 吴亚珍, 陈琳. 高海拔地区大气参数对电气设备外绝缘影响的研究[J]. 华东科技:学术版, 2017(2):26-26.
论文作者:索朗伦珠
论文发表刊物:《科技新时代》2018年2期
论文发表时间:2018/5/14
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