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电介质强度& 空气密度

November 12, 2015 • Columns, Commentary by Pigini, 最近文章汇总

尽管大量大气参数会影响外绝缘的电介质强度,  但相对空气密度 ( δ)  和绝对湿度被认为是最显著的影响。本文中,  我将重点讨论在发展高海拔输电系统中起关键作用的空气密度,  例如中国未来海拔高至5000m的输电系统。 研究空气密度所起的作用始于一个多世纪之前, 但随着超高压的发展以及需要优 化线路和电站内操作过电压的设计, 该项研究得以加速发展。在以下国家进行了高 海拔大间隙试验:俄罗斯 ( 1967年贝日兰和1968年沃尔科娃等人:试验海拔高度达 到3370m) 、美国 ( 1967年菲利普斯等人:试验海拔高度达到3500m) 、日本 ( 1970 年原田等人:试验海拔高度达到1850m) 以及意大利、南非、墨西哥 ( 1989年皮基尼 等人:海拔高度3000m的对比试验) 。最近期的这类试验是因为需要优化中国高海 拔特高压工程的设计而进行的, 在武汉 ( 海拔高度35m) 、北京 ( 海拔高度50m) 、成 都 ( 海拔高度500m) 、银川 ( 海拔高度1000m) 、兰州 ( 海拔高度1500m) 、昆明 ( 海 拔高度2100m) 、西宁 ( 海拔高度2260m) 、青海 ( 海拔高度3000m) 和西藏 ( 海拔高 度4300m) 进行了系统化试验。建造了巨大的气候模拟室, 例如中国电力科学研究 院的气候模拟室, 以模拟海拔高度至6000m的气候条件。   目前, 关于如何说明空气密度随着海拔变化而改变, 标准中有不同的方法。例如, IEC60060-1设想用公式U=Uo *K修正实验室试验, 其中U和Uo 分别为高海拔和标准大 气条件下的介电强度, K为空气密度修正系数且K=δm, 其中δ为高海拔下的相对空气密 度。IEC60071-2设想在绝缘配合中, 可直接引用所在地的海拔高度 ( H) , 并且δ在简化 假设下与海拔高度H有如下关系:δ=e(H/8150) 。主要问题在于确定参数m的值, 取决于 电压应力类型、绝缘配置、绝缘子类型以及环境条件 ( 例如干燥、湿润、污秽) 。

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