浅析高电压与绝缘技术的新发展

王鑫

摘 要：在电气设备中，其绝大多数都直接暴露在空气中作业，这就对绝缘技术提出了更高的要求。而如何运用高电压绝缘技术并寻求全新的突破则成为电力企业可持续发展的关键。该文笔者结合个人所学与相关文献，从现今高电压绝缘所面临的问题及主要材料入手，希望通过对有机外绝缘技术的应用与发展趋势的探讨，为高电压绝缘技术的发展提供有益的参考。

关键词：高电压 绝缘技术 有机绝缘材料

中图分类号：TM85 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0064-01

高电压作为一个相对概念，本身并没有一个确定的划分界限，其存在完全依赖于电介质及其系统。因此，高电压与绝缘是一个不可分割的整体，始终备受人们的关注。以下笔者结合相关文献与个人所学，对高电压绝缘技术的基本情况进行叙述，并着重对有机外绝缘的应用及发展趋势进行分析。

1 高电压设备外绝缘的范围

绝大多数电气设备都直接暴露在空气中作业，而这部分就属于外绝缘的范围。目前我们普遍将高电压设备的外绝缘分为两个方面：第一，室内设备的外绝缘；第二，户外设备的外绝缘。

2 高电压设备外绝缘的主要材料

通过分析我们可以看到，电工陶瓷作为高电压设备的外绝缘材料存在与使用已久，可以说其本身电气性能是非常好的，而且还具有很好的环境稳定性。但因其受其材质的影响，可拉伸性能差，抗冲击能力则更差，且表面还具有亲水特性，所以在实际使用中难以抵抗雨闪电压低、污闪电压低的问题。因此，近些年来我国始终不懈地对绝缘材料进行研究和开发，并从国外引入了先进的绝缘技术，以此应用到高电压绝缘领域。目前高电压外绝缘采用复合绝缘结构材料，如：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各有优缺点，缺乏一种满足高电压设备要求的有机外绝缘材料，仍需要不断地研究与改进。

3 高电压设备外绝缘面临的主要问题

户外设备的外绝缘相较于室内设备的外绝缘而言，其运行条件上要更加得复杂、多样，其面临的问题也更多。因此，在绝缘技术的研究上，对户外设备的外绝缘研究始终是高电压外绝缘技术的研究主体。

对户外绝缘所面临的问题进行详细地分析，有如下几点：第一，在雷雨天气下，由于雷击所造成的雷电过电压问题；第二，因电力系统故障操作，而引发的操作过电压问题；第三，在下雨天气下，高电压设备在工作电压下的雨闪问题；第四，因清晨露水凝于电气设备表面，而造成电气设备在工作电压下的露闪问题；第五，因电气设备长期处于户外作业下，其表面存在着大量的污垢，而一旦遇到潮湿气象在工作电压下势必会出现污闪问题；第六，电气设备的本身结构力在大风、覆冰、地震的拉、压、弯、扭下出现的机械负荷问题；第七，高电压绝缘材料在长期运行下，其逐渐变得老化、劣化。

而室内设备的外绝缘因受到房屋的保护，工作环境没有那么复杂，不会出现雷击、雨闪等问题。所以，室内设备的外绝缘问题也相对较少，常见的问题也就是露闪问题、污闪问题、操作过电压问题、设备本身结构力问题。

4 高电压设备有机外绝缘的应用与发展趋势

4.1 有机绝缘产品在高电压设备上的优势

从第一代棒形悬式合成绝缘子开始，其就因重量轻、体积小等诸多优点，而被广泛使用。尤其是近年来，随着有机外绝缘产品的不断发展与广泛应用，其性能更是在使用中不断优化。其中重量轻这一优点，恰恰在高电压设备生产安装中具有十分重要的意义。尤其是对野外输电线路工程而言，其作用更为明显，优势也更大。

4.2 在高电压设备外绝缘中有机外绝缘材料的应用

有机外绝缘材料在绝缘领域中的广泛应用，标志着我国绝缘技术走向了一个新的阶段，也体现了我国科学技术的不断发展。目前，在电力工程中，绝缘领域中所应用的陶瓷产品中就含有有机材料。而在棒形悬式合成绝缘子中有机材料的成功运用与推广，更是有机外绝缘材料成功应用的一个重要标志。

直至20世纪90年代，经过相关电力科研人员的不断努力探索与分析研究，其他绝缘产品也被不断地生产出来，与此同时合成绝缘子技术应运而生，并得到了飞速地发展与广泛地应用。据不完全数据统计，当前的输电线路中合成绝缘子拥有举足轻重的地位，在整个绝缘子市场份额中也占据了将近10%的比例。可以说现阶段我国的合成绝缘子已经成为有机外绝缘的重要组成部分。也正因如此，近些年来我国已经将加强对合成绝缘子技术的研究放在了绝缘子研究的主体地位，给予了高度重视与充足的人力、物力支持。目前我国的合成绝缘子技术已经达到了国际化领先水平，而其在促进电力工程进一步发展的同时，也使人们对高电压绝缘技术有了一个更加深层次的认识。

4.3 有机外绝缘产品的发展趋势

我们可以看到，有机外绝缘技术的不断发展与广泛应用，不仅打破了传统电工陶瓷在绝缘行业中的垄断地位，更为绝缘技术建立了一个更为科学的研究与应用体系，有机绝缘技术也受到了越来越多人们的关注。而现今电力工程中有机绝缘产品的广泛应用，更是充分地向我们展示出了有机绝缘技术的未来发展趋势势必是不可限量的。因此，我国更应该不断加大对有机绝缘技术研究的投入，进而为创新绝缘技术，寻求更大的技术突破做铺垫。

5 结语

综上所述，希望通过该文笔者的阐述，能够让更多的人认识到绝缘技术的发展直接关系到我国电力事业的发展。而有机绝缘技术的发展，更是为我国电力工程事业的发展奠定了良好的基础，为高电压设备的绝缘问题奠定了全新的解决方向。因此，不断地开拓创新绝缘技术，寻求技术上的突破点非常重要，值得广大电力工作者继续深入研究。

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