分子模拟技术在高电压绝缘领域的应用浅析靳海军

分子模拟技术在高电压绝缘领域的应用浅析靳海军

靳海军

（阳泉供电公司变电运维专业山西阳泉045000）

摘要：矿用高压电气设备，如风机、水泵、挖掘机中的高压电动机，配电变压器等，因矿山环境恶劣复杂，通常采用防爆电气设计：经高压电缆连接到防爆开关柜，由开关柜控制这些设备的启停。尽管防爆电气本身具有防潮设计，但长期在潮湿环境中工作，会导致该类直配系统的绝缘水平大幅降低，如果不及时发现并进行检修，线路运行时就可能引发一系列的安全问题，造成重大的人员伤亡和经济损失。文章对分子模拟技术在高电压绝缘领域的应用进行了研究分析，以供参考。

关键词：分子模拟；高电压；绝缘；应用

1前言

绝缘电阻检测是预防性试验的一种，对大面积受潮或贯穿性通道具有很好的检出率，且检测方法简单，成本低廉，易于实现。由于矿用高压电气设备启停频繁，人工检测绝缘电阻的方式存在着工作量大、效率低等问题，又由于矿用高压设备采用防爆电气设计，没有肉眼可见的电气断口，人工检测存在误操作的可能性，因而采用绝缘电阻自动检测成为必然的选择。

2高压绝缘作业流程分析

2.1开工

现场总工作负责人与调度值班员联系，并发布开始工作的命令。

2.2检查

在作业现场设置安全围栏和警示标志。作业人员检查电杆、拉线及周围环境；检查绝缘工具、防护用具；对绝缘工具绝缘性能进行检测；对旁路作业设备进行外观检查；检查确认待检修线路负荷电流。

2.3安装绝缘遮蔽

杆上电工对作业范围内的所有带电体和接地体进行绝缘遮蔽，使用绝缘杆安装导线遮蔽罩、瓷瓶遮蔽罩及高压刀闸绝缘隔板。

2.4旁路系统安装

旁路系统安装步骤具体为：①敷设旁路作业设备防护垫布、旁路防护盖板、旁路电缆。②连接旁路电缆并进行分段绑扎固定。杆上电工将旁路电缆与旁路开关连接好，杆上电工返回地面。③工作完成后检查各部位连接无误，将已安装的旁路电缆首、末终端分别置于悬空位置，合上旁路开关。使用绝缘电阻检测仪对组装好的旁路作业设备进行绝缘电阻检测。④绝缘电阻检测完毕，将旁路开关断开，并将旁路电缆的屏蔽层接地。

2.5更换高压刀闸

杆上电工按相位依次将旁路开关电源侧旁路电缆终端与架空导线连接好。合上旁路负荷开关，并锁死保险环，旁路系统投入运行。确定旁路系统运行正常，断开高压刀闸，并拆除高压刀闸引线。杆上电工经带电作业工作负责人同意，完成三相高压刀闸的更换及试分合工作，并搭接两侧高压刀闸引线，最终拉合新换好的高压刀闸检测通流情况，无问题后返回地面。

2.6拆除旁路系统

杆上电工拆除柔性电缆与架空线路的连接，完成柔性电缆的放电工作后与地面电工相互配合，拆除杆上安装的旁路开关及余缆工具。

2.7拆除绝缘遮蔽

杆上电工使用绝缘杆拆除安装的导线遮蔽罩、瓷瓶遮蔽罩及高压刀闸绝缘隔板。

2.8设备回收

工作负责人组织现场工作人员回收敷设的电缆及其他旁路系统设备。

2.9施工质量检查

现场总工作负责人检查作业质量。

2.10完工

现场总工作负责人检查工作现场。

3高电压绝缘领域中分子模拟技术的有效应用

从一定的分析角度来看，类似于传统的物理化学学科，在运行环境和工作条件的变化下，传统的高压绝缘领域将受到诸多因素的限制，因此有必要紧密结合其要求。使用电脑进行辅助计算不仅可以拓宽学科发展的基本内涵，而且可以应用分子模拟技术进行模拟研究，重点研究材料物理化学和电学性质等方法。

3.1绝缘材料的物化特性

在分子模拟下，可用于测试和分析设备绝缘损坏的原因，并提出理论依据。拟议的有效保护计划的基础。然而，从另一个角度来看，在大多数研究中，热应力下微观物理和化学反应的过程是集中的。没有研究电热耦合的影响，也没有分析操作环境。因此，笔者认为在随后的发展中。有必要从多个角度考虑并运用分子模拟方法来恢复实际的运行环境，为电力工程的发展提供可靠的结论和意见。第二类是聚合物固体绝缘的性质。目前，技术不断创新和发展，高压输变电逐步向智能化方向发展。其中，高分子聚合物广泛用于电力设备的内外绝缘，特别是高分子聚合物电介质。有必要分析绝缘退化的机理。在反应分子动力学的应用中，主要原理是温度不同，羟基自由基的数量也不同，与其他物质产生不明确的关系，甚至进一步促进了焦化反应的发生。在研究中，一些学者通过模拟和模型进行了反应过程温度变化和质量损失的跟踪反应，并通过模拟和模型探讨了化学反应并证实了数据。偏二氟乙烯抵抗高能粒子的能力很弱，需要改进其性能以改善其基本性能。从其他层面的分析来看，环氧树脂是一种广泛使用的聚合物固体绝缘材料，具有特殊的温度，电场和机械。它深受人们的喜爱和研究。反应性分子动力学方法可用于环氧树脂。模拟机械应力过程，以探索其机械和刚度和强度，并建立一定的对应关系。从其他层面的分析，加强分子模拟的有效应用，可以全面研究高分子化合物的裂解现象，还需要了解化学键和断裂现象的形成，在很多情况下，由于主观和客观因素的影响其分子模拟可以进一步整合输变电设备的绝缘失效机理，这是众所周知的。另一点是聚合物模型的浓度，其在整个操作过程中易于腐蚀并演变成不同的化学反应。当然，总的来说，本文探讨的问题在空间和时间尺度上都比较大。仅仅使用分子模拟技术是不够的。我相信我们需要与时俱进，。可以模拟开发的要求，实现分子微观结构的有效关联，对提高研究质量和效率具有重要意义。

3.2材料电气特性

目前，有许多学者使用量子力学来计算材料的极化过程。根据研究，分子动力学模拟可以保持一定的精度。此外，为了进一步研究极化效应，一些学者通过构建模型进行了液体电介质的分子模拟，并相信在大型凝聚相系统中，模型的偶极矩将促进二聚体的结合，可以提高其性能。

4结论

总之，电力的有效运行是促进社会发展的基础和保障。只有从根本上保证电力设备运行的有效性和安全性，才能真正实现中国电力系统的创新和发展。然而，从整体情况来看，由于诸多因素，各种类型的故障层出不穷，特别是由于绝缘损坏，或多或少地影响其整体发展，因此必须提高其绝缘性能。

参考文献：

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［2］赵志修，费晓明，吴泗顺，等.绝缘杆作业法带电搭接引流线新工具的研制与应用［J］.浙江电力，2016（7）.

［3］俸兴旺.10kV配电线路带电作业方法及其特点［J］.科技资讯，2008（32）.

［4］韩明华，张敏.绝缘杆作业法带电作业新方式［J］.中国电业（技术版），2012（11）.

作者简介：

靳海军（1969-）男，山西省阳泉人，1995年毕业于华北工学院应用电子专业，高级工程师、高级技师、省公司电力技术院专家，从事电力设备电气试验工作。