按照GB/T11022,IEC62271-1标准规定中压开关柜使用环境是海拔不大于1000米,而很多地区的海拔都大于1000米,如我国的西南部地区及非洲、南美等地区,海拔都大于1000米。高海拔由于空气密度降低,耐压强度下降;同时散热条件变差,需要降容使用。因此开关产品用在上述地区时需要特殊处理。
对于空气绝缘开关柜,由于外绝缘完全暴露在空气中,因此需要按照GB/T11022、IEC62271-1标准大气修正系数进行降容使用,或按照修正系数进行工频、冲击的耐压试验。对于空气净距、爬距有要求的客户,还会要求高海拔应用的开关柜空气净距、爬距满足修正后的尺寸。
绝缘修正系数计算公式如下
H 是海拔,用米表示; 对于工频、雷电冲击和相间操作操作冲击电压m=1;
海拔高度 | 高度修正系数 | ||
英尺 | 米 | 电压 | 电流 |
3300及以下 | 1000及以下 | 1 | 1 |
4000 | 1200 | 0.98 | 0.995 |
5000 | 1500 | 0.95 | 0.99 |
6000 | 1800 | 0.92 | 0.99 |
6600 | 2000 | 0.91 | 0.985 |
7000 | 2100 | 0.89 | 0.98 |
8000 | 2400 | 0.86 | 0.97 |
9000 | 2700 | 0.83 | 0.965 |
10000 | 3000 | 0.8 | 0.96 |
12000 | 3600 | 0.75 | 0.95 |
13200 | 4000 | 0.72 | 0.94 |
14000 | 4300 | 0.7 | 0.935 |
16000 | 4900 | 0.65 | 0.925 |
16400 | 5000 | 0.64 | 0.92 |
18000 | 5500 | 0.61 | 0.91 |
20000 | 6100 | 0.56 | 0.9 |
简单的说,如果24kV 2000A空气绝缘开关柜,在1000米及以下海拔的工频耐受电压65kV,雷电冲击耐受电压125kV,长期运行电流2000A,当该产品用到4000米海拔时,它只能通过65*0.72=46.8kV的工频耐受电压和125*0.72=90kV的雷电冲击耐受电压。也就说相当于12 kV的绝缘水平。
换句话说,就是如果4000米海拔应用12kV系统空气绝缘开关柜,那就需要采用24kV的开关柜来使用。
电流的修正相对较小,2000A的额定电流,用到4000米海拔情况下, 最大只能承载2000*0.94=1880A的长期运行电流,这个影响不大。
反过来说,如果知道高海拔应用的系统电压,那么开关柜需要满足什么样的水平呢,下表是不同海拔高度下的12kV系统电压的要求。
如4000米海拔12kV的应用,根据上表需要工频耐受电压60.7kV,雷电冲击耐受电压108.4kV,开关柜内部带电体净距大于180.6mm,爬距大于346.8mm,这就需要采用24kV开关柜,工频耐受电压65kV,雷电冲击耐受电压125kV,净距需要大于220mm,爬距大于等于480mm。
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