摘要：高原环境的主要特点就是气温和气压非常低、每天的气温温差非常大、光照时间长、雷电比较多以及湿度低等。文章以此为切入点，介绍了高原环境对于机车车辆电工电子产品性能的影响，并根据其影响提出了相对的防护措施，以期为研究本课题的学者提供理论参考。
关键词：高原环境；电工电子产品；影响；措施
1高原环境对机车车辆电工电子产品绝缘性能的影响
高原环境下的空气密度和气压都很低，电工电子产品的绝缘介质是空气，在高原环境下，其绝缘的性能一定会有所降低，击穿电压降低会导致电工电子产品的表面出现电晕闪络的现象。所以，在高原环境下使用的电工电子产品在与海拔等量的区域内试验时，可以参照常规型产品要求来试验，在与海拔不等量的区域内试验时，应该根据实际情况来适当调整绝缘试验的指标。因为机车车辆上的电工电子产品不是高压输变电产品，它类似于控制设备和高压开关设备，所以试验的时候可以使用GB/T11022-1999的修正办法。在一般的电器使用中，低压电器的修正标准值为海拔2000m，高压电器的修正标准值为海拔1000m。机车上25kV次边主电路和辅助电路以及控制电路中的电器都是低压电器，原边电路中的电器是高压电器。GB/T21413.1-2008标准中指出，冲击耐受电压、工频耐受电压、爬电距离以及电气间隙等绝缘性能适合用在常规型产品中，而用在高原型产品上面时，一定要乘以修正系数Ka。高原环境下的气压明显下降，这就导致了高压设备的交流电晕的起始电压下降，所以相对于平原环境来说电晕现象更加明显。电晕的出现使得电能的损耗量变大，最终加快了金属腐蚀和绝缘体老化的速度，并严重阻碍了无线通讯的进行。所以，高原环境下的电工电子产品的防电晕指标一定要对应常规型电工电子产品的相关规范。
2高原环境对机车车辆电工电子产品其他性能的影响
2.1静电的影响高原环境下的气候非常干燥，这就导致静电电荷的出现，当静电电荷累积到一定程度以后就会出现放电的情况，其产生的电磁能量会直接损伤到设备。所以，高原环境下的电工电子产品和系统一定要重视静电带来的影响，为避免此类情况的出现，在设计线路和选择材料的时候，一定要采用抗静电的相关材料。2.2辐射的影响平原地区可能感受不到太阳辐射带来的影响，而在海拔五千米的地方，其太阳热辐射是平原地区的1.25倍，热辐射可以直接给物体加热，而处于高海拔的电工电子产品在太阳热辐射的作用下会迅速升温，有机绝缘材料的机械电气性能会因此大大降低，最终导致材料严重变形而发生机械热应力的现象。高原环境下的紫外线辐射比太阳热辐射的力度更大，在海拔三千米的地方，其紫外线辐射是平原地区的2倍，紫外线加快了有机绝缘材料的老化速度，空气的电离使得材料的电晕起始电压和外绝缘强度大大下降。所以，在选择高原型电工电子产品的材料时要注重高原环境下的辐射带来的严重影响，材料一定需要具备很强的抗紫外线和抗热辐射的能力，以此来延长常规型产品的使用寿命。2.3对密封性及产品结构的影响高原环境下的空气密度和气压都很低，这就使得元件的密封性能降低而产生泄漏的情况，同时，高原环境下的强紫外线也会使得密封件快速老化而产生泄漏的情况。如果气压低的环境下温度也很低，润滑剂的蒸发速度会越来越快，这就加大了运动体表面的摩擦力度。高原环境下的空气温度变化存在巨大的差异，这种差异非常容易导致产品的结构开裂和变形，更严重的会导致产品破裂的情况发生。所以，在产品材料的选择上，一定要关注其结构性能是否稳定、是否具有很强的抗寒能力等因素，也可以适当采取一些防护办法，使得产品能够在温差巨大的环境下正常使用。2.4对表面防护的影响高原区域风大沙多，这些细沙会使得电气触点接触不良而导致润滑油污染的现象，最终造成管道的设备堵塞。同时，风大沙多也会严重磨损设备的外壳。所以，在设计材料表面防护的过程中，一定要使用防腐的材料来涂刷金属材料的表面，增加材料的抗低温、抗干燥以及抗辐射的能力的同时，也能够具有非常好的耐磨性以及抗腐蚀性等，使之能在较长时间的使用中依然保持不干裂、不生锈的良好效果。2.5灭弧性能下降的空气密度和压力使得一些把空气当做灭弧介质的开关电器的灭弧性能严重下降，开断和关合的能力下降而缩短了电寿命。在气压很低的情况下，电弧的燃烧时间会随之变长。因此，只有减少额定容量的使用，才能使得以自由空气为灭弧介质的开关电器产品达到分断的效果。可以使用合适的防护方法使得弧距离满足常规型电工电子产品对应的规范。2.6换向及碳刷磨损高原环境下的绝对湿度相对更低，这就增大了直流电机的换向火花和碳刷的磨损力度。因此，选择电机的时候一定要重视它的换向性能，也可以使用合适的办法降低换向火花的等级，最终减少额定容量的使用，使之能够更好地在高原环境下工作。2.7脱扣特性在高海拔的情况下，含有热脱扣器件的低压电器产品的脱扣动作时间会变得更短，所以，使用了热脱扣器件当作脱扣部件的热继电器和断路器，在高海拔的情况下会因为不同的散热条件而使得脱扣特性产生偏移的现象。解决办法是根据产品的脱扣特性，在同样海拔的情况下对其参数进行修改和微调，使之能够在具体的海拔条件下达到脱扣特性的需求。可以考虑使用电子脱扣器等低压电器产品，其良好的脱扣特性不会受到高海拔环境的影响，使用的过程中需要注意电子功率元器件的散热能力。
3结束语
在我国，铁路的分布区域有低海拔区域也有高原区域，常规性的电工电子产品通常指的是在低于1400米以内使用的电工电子产品，本文从高原环境对电工电子产品的绝缘性能、静电、辐射、密封性及产品结构、表面防护、灭弧性能、脱扣特性以及换向及碳刷磨损等性能的影响来具体阐述和分析，以期铁路机车上的电工电子产品在达到低海拔使用需求的同时，也能够通过调整和改善常规型产品等措施来满足产品在高海拔地区的使用需求。
参考文献
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[2]孙立军，蔡汝山.高原环境对电工电子产品的影响及防护[J].电子产品可靠性与环境试验，2010（04）.
[3]侯婉秋，李海燕.高原基础医学论文环境对低压电器产品的影响及其对策[J].青海科技，2009（03）.
作者：李鹏 刘小平 闫佳兴 赵晨雨 单位：西藏民族大学
