浅谈干热沙漠环境电气\仪表设备\材料选型问题

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈干热沙漠环境电气\仪表设备\材料选型问题范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】本文介绍了尼日尔所处撒哈拉沙漠的环境特点，并简要介绍了现行规范对干热沙漠环境中电气仪表设备、材料选型的通用技术要求；根据实际情况叙述了干热沙漠环境条件对电气仪表设备材料的主要影响，以及现行规范标准，在实际应用中存在的不足。针对在实际应用中发现的问题，浅谈了干热沙漠环境中的电气、仪表设备材料在选型中的一些注意事项。

【关键词】干热沙漠环境 电气仪表设备材料 选型

中图分类号：F407.61 文献标识码：A

1引言

本文探讨内容，都是基于尼日尔地面工程建设中，发现的实际问题，目的是为在今后的工作中，对类似环境下的电气仪表设备、材料采购，提供一个参考。

尼日尔处于撒哈拉沙漠南部，高温干热、强烈的太阳辐射、频发的沙尘暴是沙漠环境的最主要特征。尼日尔沙漠地区最高气温可达50摄氏度，最大日温差在30摄氏度以上，最高地表温度为60～80摄氏度，极值风速46 m/s，相对湿度9%~42%，年平均降水量为12.2mm，地理气候条件特别恶劣。以上环境特点，对于在干热沙漠环境中使用的机电设备、自控仪表设备有较大影响，因此在此环境条件下使用的电气、仪表设备材料，必须有良好的环境适应性。

2干热沙漠环境条件对电气仪表设备材料的主要影响

2.1高温

较高的气温会使电工电子产品，因环境温度较高而温升提高，超出普通型产品所能承受的温度范围，从而降低产品的绝缘能力，甚至使绝缘击穿，不能正常运行。较高的温度会使负载内阻加大，降低使用容量。电子元器件会因高温缩短使用寿命，甚至损坏。较高的沙土温度对靠近地面的设备构成威胁，如地面铺设的电缆，受地表高温和太阳的强烈照射会龟裂、，出现短路故障。制冷设备效率降低，橡胶附件会发粘，油脂易流失。

2.2大温差

大温差会加速材料的变形和断裂。大温差还会产生凝露，使设备受潮影响绝缘。

2.3沙尘

大的风沙造成设备的表面磨损抛光。沙尘进入设备内部动作部分，如电机轴承等时，会加速磨损，降低使用寿命，甚至将运动部件卡死，损坏整台设备。沙尘进入电机电器的绕组时，会降低其散热性能，使绕组过热，寿命缩短。电器触头，插件等会因进入沙尘，造成接触不良，增加局部电流过载，而使触头烧毁。沙尘进入微电子线路的接插件，会增加接触电阻改变线路参数，造成误动作。沙尘黏附在元器件表面，会影响散热效果。沙尘进入设备通道或通风口会造成堵塞，影响运行和散热。若堵塞空调通风道会导致冷却效果降低。

2.4太阳辐射

太阳辐射对户外设备有很大影响，在强太阳辐射下，给设备带来很高的附加温升，电机电器会因温升过高，导致绝缘击穿而不能正常运行，材料会变形，电线电缆的外护层龟裂老化，油漆和镀层很快褪色粉化。有机材料表面迅速劣化。

3现行规范对干热沙漠环境中电气仪表设备、材料选型的通用技术要求

目前我国干热沙漠环境条件下，电气和仪表设备材料选型，都是基于《GB/T 21708-2008 干热沙漠环境条件 电工电子设备通用技术要求》，以及其他规范中相关的条款。上述相关规范，主要规定了以下内容。

3.1基本要求

干热沙漠地区使用的电气仪表设备材料，首先要满足普技术要求，然后根据干热沙漠中不同使用场所，达到本标准的技术要求。

3.2抵抗高温的要求

干热沙漠地区使用的电子设备，对其运行的发热的绕组部分，在设计选型时应根据各类产品的结构特点、受高温、太阳辐射影响以及为防沙尘增加了防护等级而影响散热的不同程度，提高温升极限的要求。设备材料的绝缘等级应比一般条件下同等状况使用的产品高一个级别。推荐无气候防护场所使用的设备可提高到F级甚至H级绝缘。环境温度应考虑高温为50OC。

3.3抗沙尘的要求

使用于干热沙漠地区的单独安装的电工电子设备、接线盒、电缆接线插头、导电接插件、开关电器触头的部位、照明器具等应采取良好的密封防沙尘措施，如无条件密封，外壳防护等级应不低于GB 4208中IP54的要求。成套装置中使用的电器部件，可不单独考虑防尘要求，其防尘性能由成套装置来考虑。

室外设备及其进风口，条件许可时应有一定的安装高度要求，以减少沙尘的进入。

3.4抗辐射的要求

应根据不同设备、产品的要求采取防晒措施，利用简易房屋、防晒棚、防晒漆等方式，遮挡太阳的直接辐射。

无法遮盖直接暴露于阳光下的户外设备，外壳应选择白色的或浅色调的保护层，并选择抗辐射材料。

4在实际应用中发现的问题，以及选型时的注意事项

上述规范中，有很多要求都只是最低标准，在实际应用中，我们应该根据实际情况，选择符合现场环境特点的设备材料规格型号。

4.1设备外壳的防护等级

在规范中对外壳防护等级要求，是应不低于GB 4208中IP54，这个防护等级是指，“不能完全防止尘埃进入，但进入的灰尘量不得影响设备的正常运行，不得影响安全”。由于不能完全防止尘埃进入，因此就不能完全排除灰尘对设备正常运行的影响，不能达到防护要求。在实际工作中，我们在设备选型时，应把防护等级提升到IP65，尽最大可能的防止灰尘进入设备内部。

4.2仪表设备外壳的材质选择

露天安装的仪表设备，规范中没有明确要求其外壳的材质，目前此类设备外壳多是采用铸铝材质。为保证密封效果，设备盒盖的螺纹比较细密，并且涂有密封油脂。在实际应用中，经常会出现，设备盒盖卡死无法打开的情况。经过研究发现，由于未清除干净黏附在盒盖螺纹上的沙尘，再加之盒盖材质较软，大力旋紧盒盖过程中，造成螺纹变形，以至于无法旋转开盖。建议在选择就地仪表设备时，采用材质较硬的金属外壳，适当加大螺纹间隙，并且采用抗老化的软材料，辅助加强密封效果。

4.3防雷防静电

干热沙漠环境，在大风天气时，会产生大量静电荷；由于环境干燥，静电压较高会对仪表就地设备的微线路，造成击穿损害。开阔的地形，在雷雨季节，很容易对安装在高处的就地仪表设备，造成外部过电压伤害。因此，在做好设备外壳接地的同时，应该选用带有防雷模块的产品，或者外接两用保护器的设备。

4.4小型防爆电气装置的防凝露

在防爆场所使用的小型防爆电气装置采用的是隔爆型防护外壳，很好的起到了防爆作用；但是，安装过程中存在不完全的密封情况，虽然不会影响防爆效果却会在较大的环境温差下，造成呼吸现象，由此很容易在内部形成凝露，长时间积累就会造成短路故障。就此情况，除加强施工质量控制外，在小型防爆电气装置选型时，注意其外壳防爆型式，以便于安装且密封可靠为优。

5总结

干热沙漠因其特殊的环境，恶劣的气候，基本不存在的社会依托，要求电气仪表设备能够在任何情况下，都能够稳定、可靠运行。因此，在选型之初，我们就要考虑全面，尽量把所有因素都想到，避免之后出现问题，造成不必要的损失。当然，不可能有一劳永逸，完美无缺的设备，在使用中更需要维护人员，多巡视，勤检修，这样才能真正最大限度的，保证整个系统的稳定、有效、持续运行。

参考文献

1、《GB/T 21708-2008 干热沙漠环境条件 电工电子设备通用技术要求》

2、《常见电线电缆绝缘材料优缺点分析》深圳琦富瑞电子电线电缆研究所 张万涛

3、《HG/T 20507-2000自动化仪表选型设计规定》

4、《GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)》