【关键词】35 kV及以下成套开关设备；环境适应性；温度影响；湿度影响
引言
随着电力系统的不断发展和应用环境的日益复杂，35 kV及以下成套开关设备在各种环境条件下的可靠性和稳定性成为重要关注点。这类设备在不同温度、湿度、电磁干扰和腐蚀性环境中运行，其环境适应性直接影响到电力系统的安全和可靠性。因此，对35 kV及以下成套开关设备的环境适应性进行研究具有重要意义。本研究旨在系统分析环境因素对开关设备性能的影响，探索相应的设计与测试方法，为设备的改进和优化提供理论支持和实际指导。
一、35 kV及以下开关设备的应用
35 kV及以下成套开关设备广泛应用于电力配电系统、工业企业及居民小区等多个领域。在城市配电网中，这些设备主要用于将高电压电力转换为合适的低压电力，以供给最终用户，从而保证城市的电力供应稳定性和可靠性。在工业企业中，35 kV及以下开关设备被用于控制和保护生产过程中的电力系统，确保生产设备的正常运行并减少电力故障对生产造成的影响。在居民小区，这些设备保证家庭用户能够获得安全、稳定的电力供应，并提供必要的保护以应对电力故障。每个应用领域对设备的性能要求和环境适应性都有不同的标准，因此在实际应用中，需要根据具体需求，选择和配置合适的成套开关设备。
环境适应性是指在不同环境条件下，成套开关设备能够保持正常功能和性能的能力。由于这些设备在实际应用中经常面临温度变化、湿度波动、电磁干扰以及腐蚀性环境等多种环境因素的影响，因此对于35 kV及以下成套开关设备而言，环境适应性显得尤为重要。设备的环境适应性不仅对其长期稳定性、可靠性有直接影响，而且与电力系统的总体安全运行状况也具有十分重要的关系[1]。良好的环境适应性能保证设备在复杂的环境条件下持续稳定地运转，避免设备因环境因素而发生故障或性能下降。因此，设计人员应选用耐高温或耐低温材料、进行防潮处理、增强电磁兼容性等，增强设备在不同环境条件下的可靠性和稳定性，以提高设备的环境适应能力；设计时还应综合考虑各种环境因素，有针对性地采取措施。
二、环境因素对35 kV及以下成套开关设备的影响及改进措施
（一）温度对开关设备性能的影响及改进措施
温度对35 kV及以下成套开关设备的性能具有显著影响。高温环境会导致设备内部材料的热膨胀，可能引起绝缘材料的老化、导体的热失效以及机械结构的变形。绝缘材料在高温下的性能下降可能导致绝缘强度降低，从而增加设备的故障风险。另一方面，低温环境会导致材料的脆性增加，特别是在极低温度下，某些材料可能出现裂纹，影响设备的机械性能和绝缘能力。温度变化还会影响设备的润滑系统，增加机械部件的磨损。具体改进措施如下。
1.选用耐高温材料
（1）具体材料种类
高温环境建议选用如环氧树脂绝缘子、碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate，DMC）材料等绝缘材料，这些材料在高温下具有优异的绝缘性能和抗老化特性。
（2）应用范围及使用效果
环氧树脂绝缘子被广泛应用于变电站和开关设备中，具有耐高温、机械强度高的特点。DMC材料的母线夹适用于母线接触区域，能够有效减少热膨胀引起的接触不良现象。
（3）经济性对比及推荐
相比传统材料，环氧树脂和DMC材料的初始成本略高，但其在高温环境下的寿命延长和故障率显著降低，在全生命周期内具备更高的经济性。高温环境下建议使用这些材料，以降低长期维护和设备更换的成本。
2.设计有效的散热系统
（1）具体实施方法
设计人员可以在设备内部设计风道系统，结合风机实施强制风冷，或者通过液冷系统提升散热效果；还可以在特定高温区域内增设空调设备，以降低环境温度，进一步提升设备的散热效率。
（2）应用场景及效果
风道设计和风冷系统能满足大多数电力设备的散热要求，尤其是在温度波动较大的环境中。液冷系统则适用于散热要求极高的关键设备，如大功率整流及电能交换设备。空调系统适用于环境温度难以控制的场合，可通过区域内温度调控，确保设备长期稳定运行。
3.使用低温韧性材料及其他辅助措施
（1）具体材料种类及应用范畴
低温环境推荐使用低温韧性合金钢、聚四氟乙烯等材料，这些材料在低温条件下具有较高的冲击韧性和耐疲劳性，适用于开关设备的关键结构件和连接部件。
（2）其他辅助措施
除了使用低温韧性材料外，设计人员还可以增设复合绝缘型加热设备，确保设备仓内温度始终保持在－5℃以上，减少因低温导致的设备隐患，确保设备在极寒环境中的稳定运行。
（二）湿度对开关设备的影响及改进措施
湿度是影响35 kV及以下成套开关设备性能的另一个重要因素。高湿度环境会导致设备内部积聚水分，影响绝缘材料的性能。绝缘材料在潮湿环境下容易吸湿，降低电气绝缘强度，从而增加漏电流和绝缘故障的风险。湿度的增加也会促进设备内部金属部件的腐蚀，导致接触不良和电阻增大，从而影响设备的正常操作和安全性。长期的高湿环境还可能导致设备内部形成霉菌或其他生物污染，进一步影响设备的功能。
