高原電機

介紹

一般電動機的正常使用環境溫度為-5℃至40℃，並且所在地應在海拔1000m以下。而高原電機要求在海拔高、氣壓低、缺氧、高寒、溫差大、風沙大等惡劣條件下運行．所以高原電機需要更高的絕緣水平、良好的通風散熱結構以及電機防振、防沙等結構。

海拔對電機的效率影響不大，但海拔對電機的功率有較大影響，由於海拔高，空氣稀薄，轉子和定子之間的間隙的導磁能力差，直接影響到電機的額定功率輸出。相同功率的電機於高原運轉時，實際功率會有所降低，同選定電機時需將使用海拔及環境溫度告知電機廠，讓電機廠計算電機功率降低餘量及絕緣溫升需求，選用適當的電機。

對於由空氣進行冷卻的電動機，在高原由於氣體密度減小，冷卻風量大幅度降低，會引起電機溫度升高，所以在高原電機需降負荷使用。如採取其他冷卻方式，比如液體冷卻，就可避免上述情況。

高原地區的主要特徵為：

1、空氣壓力或空氣密度小。

2、空氣溫度較低，且溫度變化較大。

3、空氣絕對濕度較小。

3、太陽輻射照度較高。

5、降水量較少。

6、每年大風日多。

7、土壤溫度較低，且凍結期長。

由於上述原因，對電機運行會帶來以下不利影響，因面在設計、製造上要採取相應的措施：

1、引起絕緣強度降低：每升高1000米，絕緣強度要降低8~15%。

2、電氣間隙的擊穿電壓下降，因此要按海拔大小相應增大電氣間隙。

3、電暈起始電壓降低，要加強防暈措施。

4、空氣介質冷卻效應降低，散熱能力下降，溫升增加，每升高1000M，溫升要增加3-10%，故要修正溫升限值。

提高氣隙擊穿電壓的方法

產品工作在高海拔地區的絕緣強度要比在較低海拔地區(1000m以下)低，若單純地放大產品的間隙，勢必增加產品的尺寸。採用以下幾種方法，可以提高產品氣體間隙的擊穿電壓，甚至能縮短間隙距離、減小產品的尺寸。

(1)改進電極形狀以改善電場分布

間隙電場越均勻，平均擊穿場強越高。可用改變電極形狀、增大電極曲率半徑的方法使電場分布趨於均勻，電極表面及邊緣處應很好加工，避免毛刺和尖利稜角，以消除局部電場增強的現象。

(2)利用屏障提高擊穿電壓

在電場極不均勻的空氣間隙中，在適當的位置放入薄的片狀固體絕緣材料(例如紙或紙板)，可顯著提高間隙的擊穿電壓，這就是屏障效應。薄屏障本身的絕緣強度沒有重要意義，即使它的擊穿電壓很低，屏障效應依然存在。

(3)採用壓縮氣體

低氣壓下空氣的絕緣強度比較低。如果提高氣壓，分子密度增大，電子平均自由行程縮短，可使空氣間隙的擊穿電壓大大提高。

採用壓縮氣體的缺點是對設備容器的機械強度及密封等方面的要求提高了，從而增加了製造成本。

(4)採用高介電強度氣體

高介電強度氣體是指具有高分子量的含有鹵族元素的化合物。在常壓下，它們的介電強度約為空氣的2.5倍，提高壓力可得到相當於一般液體或固體絕緣的介電強度。採用這種氣體代替空氣，可大大提高間隙的擊穿電壓。空氣中混用一部分這種氣體，也可提高間隙擊穿電壓。