浅析高电压与绝缘技术的新发展

王静++周金

摘 要：我国经济的发展带动了电力企业的发展，随着电力企业不断的发展壮大，高电压的有机外绝缘技术逐渐的成为人们关注的焦点。在电气设备中，有大部分需要直接裸露在空气中作业，这对其绝缘技术的要求就变得更高。为了促进电力事业更加快速的发展，要对高电压的有机外绝缘技术不断地进行创新，寻求技术上的突破。在该文中，介绍了高电压外绝缘所包括的范围以及当前高电压外绝缘所存在的问题，分析了目前我国高电压外绝缘所采用的主要材料，通过对有机外绝缘技术的应用及发展趋势的阐述，为高电压有机绝缘技术的发展奠定了基础。

关键词：高电压 电力 绝缘技术 新发展

中图分类号：TM85 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0004-01

高电压是一个相对的概念，并没有一个确定的划分界限，它的存在完全依赖于电介质及其系统，因此，高电压和绝缘组成了一个不可分割的整体。人们对高电压的关注已经有了许多年的历史，随着电力系统输送容量的扩大，高电压和绝缘技术得到了快速的发展。目前，高压外绝缘技术成为了人们关注的重点。

1 高电压外绝缘的范围与主要问题

在所有的电气设备中，有很大一部分是需要裸露在空气中的，这部分就属于外绝缘的范围，高电压设备的外绝缘包括两个方面：室内设备的外绝缘、户外设备的户外绝缘。

相比于室内设备的外绝缘，户外设备的户外绝缘在运行条件上要复杂许多，因此户外绝缘所面临的问题要比室内设备的外绝缘问题多得多，所以户外绝缘是高电压外绝缘技术研究的主体部分。

户外绝缘所面临的主要问题主要有7个方面：（1）在雷雨天气中，雷击造成的雷电过电压问题；（2）电力系统正常或故障操作引起的操作过电压问题；（3）下雨时，高电压设备在工作电压下闪络的雨闪问题；（4）每天早上都有露水，当露水凝结于设备表面，设备在工作电压下闪络的露闪问题；（5）长期在户外工作，设备表面会产生大量的污垢，在潮湿的气象条件下在工作电压下闪络的污闪问题；（6）在设备本身结构力，在大风、覆冰、地震下的拉、压、弯、扭，以及系统产生故障时，设备在瞬间电动力下的机械负荷问题；（7）在长期的运行下，绝缘材料的性能逐渐的变得劣化和老化问题。电站设备的外绝缘问题要比输电线路的外绝缘问题简单的多，因为电站设备集中，比较容易检测，出现问题时工作人员很容易就能到达，而处于野外的输电线路外绝缘问题则要复杂很多。一般来说，超高压电力系统设备的外绝缘水平取决于其污秽外绝缘水平。

户内外绝缘不会面临户外绝缘那么复杂的工作环境，而且还受到房屋的保护，不会出雷击、雨闪等问题，所以户内外绝缘主要面临的问题相对也少，主要包括露闪问题、污闪问题、操作过电压问题以及设备本身结构力和电动力的问题。

2 高电压设备外绝缘的主要材料

在以前，高电压设备的外绝缘材料几乎全部是电工陶瓷，电工陶瓷本身的电气性能非常好，而且具有很好的环境稳定性，然而陶瓷是一种脆性材料，虽然具有很强的压缩度，但是可拉伸性能差，抗冲击能力更是差。另外，陶瓷的表面具有亲水的特性，难以克服雨闪电压低和污闪电压低的问题。随着工业技术不断地发展，各种绝缘材料被生产出来，并且从国外引进了先进的绝缘技术，应用到了高电压绝缘领域，然而由于不能找到一种满足高电压设备的有机外绝缘材料，所以大量的采用了复合绝缘结构。

主要的复合绝缘结构材料主要有脂环族环氧树脂、聚四氟乙烯、乙丙橡胶、硅橡胶等，这些复合绝缘结构材料在电气性能上都是各有各的优点，但同时也有需要改进的地方，比如聚四氟乙烯具有较强的环境稳定性，但是其运用性能并不理想；乙丙橡胶耐老化性能要远远地优于聚四氟乙烯。

3 有机外绝缘的应用及发展趋势

3.1 机外绝缘材料在高电压设备外绝缘中的应用

随着科学技术飞速的发展，在绝缘领域中越来越广泛的应用有机外绝缘材料。在电力工程中，所应用的陶瓷产品中就含有有机材料，甚至为了更好地应用还创造出了陶瓷产品中所没有包含的产品。目前，在绝缘技术中，有机材料的成功应用就是制造出了棒形悬式合成绝缘子，而且在电力工程中已经有了数百万条的应用，取得了非常好的效果。20世纪80年代，相关人士在积累一定经验的基础上，促进了我国合成绝缘子技术的飞速发展，基本已经达到了国际上的领先水平。合成绝缘子在电力工程中的广泛应用促进了电力工程的发展，也让人们对高电压外绝缘技术有了更深一层的认识。到了20世纪90年代，虽然其他的绝缘产品也逐渐的被生产出来，但是合成绝缘子技术仍然还是占据着主体地位。

3.2 有机绝缘产品的优点

从第一代棒形悬式合成绝缘子开始，就具有重量轻、体积小的优点，随着有机外绝缘产品更为广泛的应用，其性能也在不断地优化中。重量轻这一优点对于生产安装来说具有十分重要的意义，尤其对野外输电线路工程的作用更为明显。

3.3 有机外绝缘产品的发展趋势

随着有机外绝缘技术的发展，打破了电工陶瓷的绝缘垄断地位，形成了一条新的由有机外绝缘技术建立的学科分支，而且随着发展步伐的加快，在世界范围内受到了广泛的关注。从有机外绝缘产品在电力工程中的广泛应用可以看出，未来有机外绝缘技术的发展将是不可限量的，其在电力工程中的作用也会越来越明显。

3.4 我国合成绝缘子的发展

从20世纪90年代开始，我国合成绝缘子技术开始逐渐的兴起和发展，并被广泛的应用到了输电线路上。根据统计调查显示，合成绝缘子在当前的输电线路中已经占据了一部分的地位，在全国的绝缘子市场份额中所占的比重也达到了10%。现阶段，我国合成绝缘子技术得到了迅速的发展，已经成为了有机外绝缘重要的组成部分，因此，我国应给予合成绝缘子技术以高度的重视，从而促使我国合成绝缘子快速的发展。

4 结论

通过对绝缘技术的分析可以得知，绝缘技术对我国电力事业的发展起着至关重要的作用，我们可以肯定，在未来的发展趋势中，绝缘技术将会有一个非常良好的发展前景。随着有机绝缘技术的发展，我国的电力工程将会得到良好的发展，对于解决高电压设备面临的主要问题有非常重要的作用，高电压有机外绝缘技术的发展和应用将会推动我国电力事业繁荣的发展。

参考文献

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