高原电机与普通电机区别.doc

高原电机与普通电机区别中国泵业网 高原电机与普通电机区别,海拔高度对电机温升，电机电晕（高压电机）及直流电机的换向均有不利影响应注意以下三方面： (1) 海拔高，电机温升越大，输出功率越小但当气温随海拔的升高而降低足以补偿海拔对温升的影响时，电机的额定输出功率可以不变； (2) 高压电机在高原使用时要采取防电晕措施； (3) 海拔高度对直流电机换向不利，要注意碳刷材料的选用高原(高源)电机使用场所海拔高于 1000 米的电机指根据国家行业标准：JB/T7573-94 高原环境条件下电工产品通用技术条件规定高原电机又分很多级：它们分别是不超过 2000 米、3000 米、4000米、5000 米 高原地区的主要特征为：1、空气压力或空气密度小 2、空气温度较低，且温度变化较大 3、空气绝对湿度较小 4、太阳辐射照度较高 5、降水量较少 6、每年大风日多 7、土壤温度较低，且冻结期长 由于上述原因，对电机运行会带来以下不利影响，因面在设计、制造上要采取相应的措施： 1、引起绝缘强度降低：每升高 1000 米，绝缘强度要降低 8—15% 2、电气间隙的击穿电压下降，因此要按海拔大小相应增大电气间隙。

3、电晕起始电压降低，要加强防晕措施 4、空气介质冷却效应降低，散热能力下降，温升增加，每升高1000M，温升要增加 3-10%，故要修正温升限值 在 5000m 处的空气含氧量仅为海平面空气含氧量的 53％2.2 气温 气温是距离地面 1.5m 高度处测得的空气温度 大气对流层的最大特点是气温随海拔的升高而降低在自由大气中，平均海拔每增加 100m，气温降低 0.65℃，实际上对流层各高度的递减率是不同的 2.2.1 高海拔地区的最高气温在 2000m 以内，一般为30℃～40℃之间， 最高气温的最低值出现在青藏高原，大都在30℃以内，甚至不到 20℃2.2.2 最高日平均气温是各年记录中每天平均气温的最高值，取多年平均值 最高日平均气温大约每升高 100m，气温下降 0.5℃ 1km～5km 最高日平均气温分别为 30℃、25℃、20℃、15℃、10℃ 2.2.3 年平均气温的最低值出现在地势最高的青藏高原西北部，1km～5km 年平均气温分别为 20℃、15℃、10℃、5℃、0℃随着海拔高度的增加，年平均温度随之下降 2.2.4 最大气温日较差的大小与纬度、云量、海陆分布、地势、地表性质、海拔高度和季节等因素有关。

据统计，年最大气温日变化的多年平均值一般都在 20℃～30℃之间 2.2.5 最低温度主要取决于纬度和海拔高度对于同纬度地区来说，海拔较高的地方，最低温度是比较低的，如盐池处于 1349m，最低温度为-28.5℃，而处于同纬度的大柴旦，海拔 3174m，最低温度为-33.6℃ 2.3 太阳直接辐射最大强度 地球上气候不同的根本原因就是太阳辐射，太阳辐射的强度决定地理纬度但随着海拔高度的增加，太阳光线通过大气的厚度、空气密度，水汽和悬浮物质都相应减少，太阳光透过度愈大，到达地面的辐射较强，由于夏季和冬季气温相差较大，夏季气温较高，因此，太阳辐射的数据是统计夏季 6～8 三个月太阳直接辐射最大强度值 1km～5km 太阳直接辐射最大强度分别为1011、1064、1118、1171、1225（W/m2） 从以上的数据可以看出，随着海拔的增加，太阳直接辐射强度增大海拔高度增加 1000m，太阳直接辐射强度约增加 54W/m2 2.4 冻土 我国多年冻土主要分布在大小兴安岭、西部高山及青藏高原等地东北冻土区的地形以丘陵山地为主，虽然海拔不高，但由于纬度高，又受西伯利亚高压空气影响，成为我国最寒冷的自然区。

西部冻土区，虽然部分纬度较低，但均属高山高原地区，地势高亢，深居内陆，属高寒气候其共同特点是年平均气温低，冻结期长青藏高原地区一般冻土层厚度均在 25m～120m 甚至达到 175m 2.5 沙尘 西北的黄土高原和青藏高原的沙尘也是相当严重的 西北地区的风沙日（能见度只有 10km)在 24d～68d 风暴日（能见度只有 1km）在 10d～22d沙尘的大小和风速密切相关，随着风速的增大，刮起沙尘颗粒的直径也愈大 2.6 积雪 青藏高原四周环山，受帕米尔、喀喇昆仑、昆仑山、喜马拉雅山、唐古拉山等的屏障作用，北冰洋、大平洋、印度洋的气候很难对高原内部的气候有显著影响，因而这里的气候干冷、降雨稀少，尤以藏北高原更甚那里年最大积雪不到 10cm中国最大的积雪出现在新疆和东北阿尔泰山、天山、喜马拉雅山、祁连山和西南横断山脉是中国多雪的山地，大部分地区积雪分布均表现出明显的随海拔增高而增厚的规律性 3 高原环境对机电产品的影响 3.1 低气压的影响 3.1.1 内燃机的燃烧恶化、功率显著下降，油耗增加 内燃机工作容积是固定的，由于空气密度随海拔变化，进入发动机气缸的空气充量也发生变化。

对自然吸气的柴油机，若油泵的供油量不变，则进入气缸的燃油得不到充分燃烧，使排烟变浓，排温升高，燃烧室零件过热，导致功率下降，经济指标变坏 根据现场测试表明，海拔每升高 1000m， 内燃机出力平均下降9％～13％，油耗增加 6％左右 在海拔 2700m 的龙羊峡水电站工地，有工程机械和运输机械420 辆， 功率损失达 37％国产装载机，只能在海拔 2800m 的工地上勉强使用， 在海 3300m 的工地上不能使用某厂生产的 ZL30装载机在海拔 3000m 的工地作业时，铲斗的举升能力减少 50％；某厂生产的 CX-80 机车， 在西宁地区能拉 3 节 50 吨的货车，但到海拔 3173m 的锡铁山只能勉强拉 2 节 3.1.2 内燃机冷却系统工作条件恶化 随着海拔高度增加，大气压力下降，冷却水沸点也随之降低，不同海拔的水的沸点 海拔每升高 1000m，水的沸点下降 3.3℃左右 据高原地区工作的司机反映，内燃机，尤其是柴油机，冷却水经常“开锅”，解决的办法是停机冷却或放去热水，添加冷却水，前者误工误时，后者，因高原地区水源缺，水质差而存在矛盾由于高原空气密度减少，虽然冷却风扇的体积流量不变，但重量流量却大为降低了，海拔每升高 1000m，重量风量下降 8％， 实际上降低了风扇的冷却效果和冷却水箱的散热效果。

而内燃机由于高原燃烧不良， 排温升高，零件热负荷增加，如散热不良会使工作不正常，特别是冷却发动机，其最大功率受热负荷的限制， 当冷却强度不足时， 排温剧增， 热负荷过高， 甚至产生拉缸现象 以上两点，对于起重机、汽车起重机、施工机械、载重汽车、打桩机械等以柴油机、内燃机为动力的机械产品均存在着这样的问题3.1.3 空气压缩机排气温度增高 由于海拔高度的升高，大气压力降低使重量排气量减少，其数值为海拔每升高 1000m，平均减少 11%～12％，而容积排气量也随海拔升高而减少， 海拔每升高 1000m，平均减少 2％～3％由此而造成随着海拔高度的升高， 压缩机的排气温度增高3.1.4 影响低压电器的分断能力 由于海拔升高，空气密度降低，空气散热能力减弱，当触头在分断电流时，介质恢复强度降低，电弧较难熄灭，容易引起电弧重燃，因而燃弧时间延长，触头寿命缩短 高原空气稀薄，散热能力减弱，热继电器动作时间缩短3.1.5 高压电机电晕起始电压降低 由于高原空气稀薄，分子间的距离加大，离子的自由行程加大，因而起晕电压降低如处于高海拔地区的桥头电厂 5#发电机组(2.5万 kW，6.3kV） ，当电压升到 1.7kV 时开始听到放电声音，电压升到2.5kV 时开始见到电晕火花， 电压升到 3.6kV 时就看到很严重的电晕现象，在 6.3kV 额定电压下， 电晕更严重并有臭氧气味。

此外，低气压会使高压电瓷外绝缘强度降低；影响蓄电池的使用寿命；对直流电机换向和电刷磨损造成影响3.2 低温对机电产品运行的影响3.2.1 内燃机冷起动困难 低温是高原气候的一个特点，随着海拔升高，气温呈线性下降，青藏高原的最低气温一般都在－30℃以下，内燃机的低温起动问题与平原寒冷地区基本相似，但加上高原地区的缺氧和低气压使内燃机的着火起动性能较平原差 3.2.2 影响蓄电池的工作性能 因低温使硫酸电解液粘度增大，负极活性物质早期钝化，影响电解液在极板内的扩散速度，使铅蓄电池基本电化学反应在缺乏电解液的情况下，只能在极板的表面不完全地进行所以，铅蓄电池的容量及起动放电性能随温度的降低而降低 3.2.3 影响电机的起动性能 低温对电机的散热有利，但对小型电机的起动有一定的影响由于气温低使润滑脂稠度增大或凝固冻结，引起静态阻力矩增加，使起动变得困难当润滑脂低温冻结后，丧失润滑能力，起动时与轴承磨擦发出尖哨声，加速轴承磨损 3.2.4 对仪器仪表性能的影响 由于低温、昼夜温差大，使仪表中的线性元件特性发生线性变化，测试仪表（包括压力表、液压表、流量计等）普遍存在精度降低、重复性差、零点漂移严重。

3.2.5 对材料性能的影响 据反映，在低温下沥青绝缘胶有开裂现象，到潮湿时影响绝缘性能，绝缘材料的机械性能有所降低，明显变硬变脆橡胶、丁苯基天然橡胶电缆护套在－30℃下易折、易剥裂 对油料的选择也要慎重，现有的低凝液压油的粘度指数尚偏低，虽然其凝点在－40℃以下，但作为液压系统传递扭矩的介质来说，在凝点以上十几度已无良好的流动性，不能适应于低温地区工作的要求 橡胶密封件经低温试验表明，随着温度的下降，其硬度、扯断强度及伸长率三项机械性能均表现出不同程度的下降趋势 3.3 太阳辐射对高原机电产品的影响3.3.1 影响塑料的机械性能 日光对有机材料的损害大小，除与其化学键能大小等因素有关外，与其分子键的密度大小也有关热固性塑料分子键呈网状结构，密度相对较大，因此光化裂解作用对其机械性能影响较小，而对热塑性的机械性能影响较大 3.3.2 对油漆涂层的影响 高原地区日照强裂，温差变化大，会加速油漆涂层的老化和龟裂据分析，油漆涂层的光老化是光氧老化，其速度不仅和太阳光的辐射强度和辐射量总量有关，也和大气中的水份、氧气、温度、湿度都有关虽然高原地区的太阳辐射强度和总量比较大，但气候干燥、空气稀薄、温度低、大气中的水份、含氧量和温度等没有湿热带高，所以高原气候对油漆涂层的影响没有湿热带强烈。

3.3.3 对电机运行的影响 高原地区户外用的电机，由于运行时发热，加之太阳的直接照射，按理会超过温升限度，但从调查中反映，电机过热现象不明显，这是由于高原地区常年温度较低，对温升有一定的抵消作用，故反映问题不大3.4 冻土对机电产品的影响3.4.1 对打桩机及钻孔机的影响 在高原多年冻土地区打桩时，因冻结的土较坚硬，一般不先钻孔而用打桩机直接把予制桩打入冻土层是较困难的 如在青海清水河畔海拔 4470m 的冻土地带施工中， 该地区多年冻土中夹有融层，钻孔中发生严重坍孔现象施工季节正在七月下旬，该处又为高温冻土，其地温为-0.5℃～-1℃，当严重坍孔会因大量地表泥水进入孔内，使孔壁多年冻土融化，使孔底冻土融化此外，由于冻土较坚硬，钻头硬质合金片的磨损及钻杆钻头叶的磨损要严重得多而且钻孔机消耗功率也增加3.4.2 对通讯电缆的影响 冻土的冻结和融化而引起的土层冻胀隆起，开裂和融沉，对埋在地下的电缆弯曲拉伸影响很大，有可能将铅电缆拉断 据调查中反映，冻土层中最低温度一般不会低于－16℃，因而在敷设电缆时，在电缆周围填 300×300mm 含盐砂介质中，一方面可以使电缆处于不冻状态，另一方面在冻胀隆起、开裂的情况下，可以对冻层作较大的相对位移，从而可以减少在电缆上的张力。

3.5 沙尘对机械产品运行的影响 黄土高原和青藏高原的风沙是比较大的，高原地区干旱少雨，地面植被少，加上大风。