昆明高海拔电器检测有限公司 昆明电器科学研究所
摘要：随着国家深入实施西部大开发战略，西部地区的经济发展迅速，电力设备需求量剧增，大量的低压成套开关设备进入西部高原地区，G B/T 22580--2008《特殊环境条件低压成套开关设备和控制设备高原电气设备技术要求》中明确提出高原环境条件下，低压成套开关设备温升会增加。本文针对常规GCS低压成套开关设备进行不同海拔条件下温升研究，期望得到细化研究数据。
关键词：低压成套开关设备，海拔，温升
Influence of different altitude conditions on temperature rise of low voltage switchgear
LiuWenJuan WuBingWei , Dong Jun，Zhang Lin, Jia Lianhua, Li Lin，ZhaoXuanGuo,ShenZongCheng
(Kunming High Altitude Electrical Testing Co., Ltd. Kunming Electrical Science Research Institute)
Abstract:With the deep implementation of the western development strategy, the economy of the western region is developing rapidly, the demand for power equipment is increasing rapidly, and a large number of low-voltage switchgear sets have entered the western plateau,GB/T 22580--2008《Specific environmental condition - Technical requirements of electric equipments used for plateau - Low-voltage switchgear and controlgear assemblies》 clearly pointed out that the temperature rise of low-voltage switchgear will increase in plateau environment. In this paper, the temperature rise of GCs low-voltage switchgear at different altitudes is studied, expecting to get detailed research data.
Key words:Low voltage switchgear, altitudes, temperature rise
1 引言
我国1000m及以上高原约占全国总面积26％,高原地区特殊环境条件对电气设备提出了更高技术性能要求，我国现行国家标准中对低压成套开关设备的正常使用条件做了规定，一般为海拔2000m及以下[1]。根据昆明电器科学研究所和国家高原电器产品质量监督检验中心的试验研究，海拔升高，产品散热困难，温升增加，低压成套开关设备品类众多，结构差异大，普通产品进入高原地区使用，需要依据可靠数据进行改进设计，并通过高海拔环境条件下模拟试验验证，才能保证运行可靠[2]。
随着西部大开发战略的深入推进，以及“一带一路”战略的实施，地处高原的西部地区经济与战略格局正在改变，2000m及以上高海拔地区对低压成套开关设备设备的需求也越来越大，通过对具体规格和结构形式的GCS低压开关设备进行不同海拔条件下的温升研究，能够更好地用于指导高原型产品的研发。
2 试验研究方法
低压成套开关设备产品包括：成套电力开关和控制设备、母线干线系统（母线槽）、由一般人员操作的配电板（DBO），采用通用方法标准是GB /T7251.1-2013《低压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则》中10.10 温升方法a 整个成套设备的验证方式。并结合GB/T 22580-2008《特殊环境条件 高原电气设备技术要求 低压成套开关设备和控制设备》、GB∕T 20626.2-2018 《特殊环境条件高原电工电子产品 第2部分：选型和检验规范》中试验方法的规定，采用在人工模拟高海拔环境条件下进行温升试验研究。
3 研究对象及技术方案
经过对几种主要产品特点进行分析，选取GCS 3600A低压开关设备作为试验研究样品，样机外形结构如图1、技术参数如图2：
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图1样机外形结构
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图2 技术参数
试验研究时，以1000m为一个研究海拔点，在2000m、3000m、4000m模拟环境条件下，分别进行温升试验，采集稳定后（温升变化不超过1K/h）的各个测量点的温升值。
4 试验数据分析
按照试验方案，项目组参照温升验证中要求验证的关键点，在母线固定连接处、断路器进出线端、接插件连接处采用热电偶进行温升测量，典型研究数据汇总如表1：
表1温升汇总表
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注：上表中温升差值Δ指的是上一海拔点对下一海拔点的温升增长值。
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温升趋势图
6 研究结果总结
从研究数据可以看出，同一结构形式的GCS产品，在同一种试验方法、同一采温方式下，受海拔影响，温升值增加，元器件电流规格越大，温升增加值增加较大，铜母排发热也有类视情况。
7 结语
在高海拔条件下，由于空气密度降低，对以空气对流为主要散热方式的成套开关设备来讲，散热困难，温升增加。对于GCS低压成套开关设备，由于其结构相对复杂，元器件安装工艺和端子搭接面处理的差异，对温升值有较大影响，由于各功能单元均封闭于外壳内，散热情况较差，特别是在大电流情况下，情况尤为明显，散热情况差，柜内环境温度较高。
低压成套开关设备一般安装于独立的配电室内，空间有限，高海拔地区环境温度的自然补偿效果不明显，不足以补偿增加的温升值。
因此，对于要在2000m及以上高海拔地区使用的低压成套开关设备，要在综合考虑结构形式、工艺特点、电流等级、防护等级等情况的基础上，考虑高海拔地区的气候特点，进行针对性的高海拔环境适应性研究及检测认证，证明满足GB/T 20626.2-2018 《特殊环境条件高原电工电子产品 第2部分：选型和检验规范》中6.5.1型式试验的要求后，才能保证产品能够正常使用相对应的高海拔地区，保障正常生产生活秩序和用电安全。
参考文献：
[1]GB/T 20626.1-2017 特殊环境条件 高原电工电子产品 第1部分：通用技术要求.
[2]GB∕T 20626.2-2018 《特殊环境条件高原电工电子产品 第2部分：选型和检验规范》
作者简介：
刘文娟,云南玉溪人,高级工程师,主要从事电工产品的高原环境适应性研究及检测认证工作。
作者单位地域 云南省昆明市嵩明县嵩阳镇布能村民村委会第二村民小组（The second villager group of Buneng village committee, Songyang Town, Songming County, Kunming City, Yunnan Province） 邮编651799