广州荔湾区哪里可以考电工证

题图是青藏铁路景点图。青藏铁路全长1118公里,，全线平均海拔在4500米以上，最高路轨横跨海拔高程达5072米的唐古拉山垭口。全线有多个变电站。那么开关电器使用在这个海拔高度下，如果我们只是简单地把触头间（带电体间）的距离加大，就可以解决问题了吗？

我们先来看看开关电器的结构特点。看下图：

这是一款低压热继电器的图片，我们看到它的三极之间是靠空气绝缘的。

空气可以作为低压电器的绝缘介质，也可以作为低压电器的散热介质。那么空气到底和海拔高度有何种不解之缘？

1.关于气体放电

气体发生击穿时的最低临界电压被称为气体的击穿电压。在均匀电场中，气体的击穿电压与气体间隙距离之比被定义为气体的击穿场强，它反映了气体耐受电场的作用而不发生击穿的能力。对不均匀电场气体的击穿电压与气体间隙距离之比被称为气体的平均击穿场强，它与电场分布和绝缘结构有关，它反映绝缘结构利用气体绝缘能力的程度。

根据气体压力、电源功率、电极形状等因素的不同，气体发生击穿后，可能出现不同的放电过程。利用放电管可以观察气体放电现象的变化。

我们来看下图：

上图中，左侧为气体放电实验电路，其中电源电势为E，电路电阻为R，电极1和2构成一气体放电间隙。首先逐渐增大电源电动势E，然后逐渐减小电阻R以增大流过放电间隙的电流，则间隙两端的电压U和流过其中电流I的关系见上图的右方。

我们来看看非自持的放电区域。

1)由于空间存在的自然辐射照射在阴极上产生的光电子发射及宇宙射线和紫外线等使气体发生微弱的电离而产生少量带电质点，在气隙的电极间施加电压时，气隙中电流随外施电压的增加而增大，当电压达到一定值时，由外电离因素产生的电子全部被阳极吸收。

2)在一定的电压范围内，当所有的电子都被阳极吸收后，电流出现饱和。如果电流要继续增加超过饱和电流，则需要电子与气体之间发生相互作用或施加更强的电场。

3)随着气隙场强的增大，电子在与气体分子相邻两次碰撞间所积累的动能达到能够产生碰撞电离时，电子与气体的碰撞就产生了更多的电子——离子对，电离出来的电子在电场驱动下又参加到新的碰撞电离过程中，于是电离过程就像雪崩似地增长起来，称为电子崩，电流也相应地有较大的增加，击穿开始了。BC段称为非自持暗放电或汤逊放电。C点是放电从非自持向自持过渡的转变点。在C点以前，若将外致电离源或自然辐射等外界因素去掉，例如采用完善的屏蔽，虽然极间施加电压，放电也将很快熄灭；而在C点以后，即极间施加电压达到击穿电压UB以后，即使将放电管完全屏蔽，放电也能靠管内的电子崩机制继续发展。

注意在C区，气体已经被击穿了。C区对应的电压就是该气体介质的击穿电压。

2.关于气体压强与击穿电压的关系

气体介质的击穿电压与分子/电子的平均自由程有一定的关系。

电子从分开的两极之间开始运动，它会一路碰撞气体分子，这样就会产生更多的电子。

由此可知，对于给定的某种气体，其电离电位Vi为某一确定值，击穿电压UB是气体压力与触头间隙距离乘积(pd)的函数。这种关系称为巴申定律(Paschen's law)，是巴申于1889年发现的。

我们来看下图：

图示为空气的巴申曲线。在触头开距一定时，在较高的气体压力下，即曲线最低点的右侧部分，电子平均自由程很短，电子在频繁地碰撞中损失很多能量，为了达到击穿条件电场必须很强使电子在相邻的碰撞中可获得足够的能量，由于E= UB/d，因此击穿UB增加；在气体压力较低时，即曲线最低点的左侧部分，电子在碰撞到一个原子之前可以走了较远的距离，但同时发生碰撞的概率大大减少，要达到击穿条件必须使每次碰撞的电离概率增加，为了具有更大的电离概率，电子必须从电场中获得更多的能量，因此击穿UB也会增加。

我们来看下表：

表中给出了某些气体的最小击穿电压(UB)min和最小(pd)min值。

注意对于一个给定的UB有两个pd值。因此对于一个给定的UB和气体压力下有两个可能出现击穿的间隙距离。

原来，击穿电压UB与气体压强和触头间距的乘积pd成函数关系，而不是单纯地与气体压强p或者触头间距d成函数关系。由此可以看出，为了避免发生击穿，如果只是单纯地增加触头开距，这种方法并不一定是适用的。

3.在高海拔地区应用开关电器时的解决方案

在实际使用中，2000米是一个关口。所有的开关电器在2000米之下，它可以满定额使用，但2000米之上，就必须降容使用。

我们来看下图：

对于高压组合开关GIS，它的开关内部充满了SF6气体。同时，在确保电气间隙的同时，必须将气体压力维持在一定的数值，也即维持pd为某具体值，这样才能实现可靠的绝缘效果。

对于青藏铁路的变电站，虽然GIS本身采用高压的SF6气体作为绝缘介质，但它的控制电器，以及继保装置，它们的工作电压是直流110V，严格说属于低压电器。这时当各种继电器触头打开时，其中的电弧较难熄灭，因此继电器的触头很快就被烧蚀掉了。解决的方法是，所有触头都采用两个同类触头串联的办法，以增大电弧长度，由此实现继电器的正常使用。

当然，还有其它许多对应策略。本处就不一一列举了。

最后，提个问题：

假定某型低压开关柜内部的电气间隙为25毫米，现在把此低压开关柜应用到4500m的高海拔地区，电气间隙需要调整吗？如果把此低压开关柜应用到海面下4500m的海底变电站中，且设变电站中的空气压强与海底外界一致，则开关柜的电气间隙需要调整吗？如果把此低压开关柜应用在月亮上去，电气间隙需要调整吗?（只当成有可能，不管是否能实现）（笑）