高电压与绝缘技术的创新研究

高电压与绝缘技术的创新研究

石忠民

(贵州理工学院电气信息工程学院贵州贵阳550000)

摘要：我国的经济水平飞速提高加快了现代化建设的步伐，电力行业繁荣发展。居民的生活生产用电、工业农业用电等需求不断扩大，促进电力行业规模的不断扩大。许多电气设施要暴露在空气中工作，安全性较低，因此绝缘技术得到了广泛应用。近年来高电压的绝缘技术得到了电力工作人员的广泛关注，这一技术的应用实现了绝缘技术新发展，为电气设备提供了更加有效的保护措施。本文将论述绝缘技术在高压电设备中的应用，总结高电压绝缘技术的优点，阐明高电压与绝缘技术的现状以及出现的问题，展望高电压绝缘技术未来的发展。

关键词：高电压；绝缘技术；设备；电力系统；问题；研究

引言：

高电压与绝缘技术是不可分割的整体，是保障电力系统平稳高效工作和安全的重要组成部分。但是高压电设备在具体运行过程中容易受到多种因素的干扰，影响电力系统的稳定性和安全性，人民群众的生产生活也因此受到影响。因此绝缘技术至关重要，它能避免设备的损坏造成巨大的经济损失。现阶段国民经济的飞速发展对电力资源存在着更多需求，对绝缘技术的技术水平要求也更上了一层台阶。如何进一步发展高电压的绝缘技术，这是电力行业工作人员当前面临的重要研究课题之一。

1.绝缘技术在高电压设备中的应用

1.1绝缘技术的主要应用材料

之前电工陶瓷是主要的高电压设备绝缘材料，并且现在仍然在使用。电工陶瓷的环境稳定性好并且各方面性能优良。但是电工陶瓷的脆性较大，没有强大的抗冲击能力，并且不能压缩，不能伸拉，不能满足现阶段及社会经济发展对电气设备绝缘材料更高水平的要求。并且，当电气设备遇到雨闪或者污闪的问题时，电工陶瓷的亲水性难以克服这些问题。近年来我国科技水平不断提高，同时也从国外引进了性能良好的绝缘材料应用到高电压设备中，比如有机复合绝缘材料等。

1.2绝缘材料的应用情况

现阶段电力系统中高电压设备应用的复合绝缘结构材料主要包括聚四氟乙烯、乙丙橡胶、聚合物混凝土、硅橡胶等，他们各自有各自的特点，但也无法满足所有设备的需求。举个例子来说，聚四氟乙烯稳定性高，但是性能不能与设备完全契合，运用起来不方便；乙丙橡胶价格便宜；硅橡胶有憎水性强但是机械性能较差。

有机符合材料在电力工程的绝缘领域应用越来越广泛，陶瓷产品中就含有有机复合材料。在绝缘技术中有机材料运用最成功的就是制造出了棒形悬式合成绝缘子，并且取得了很好的绝缘效果，在绝缘领域占据了主体地位。现阶段，国家大力促进合成绝缘子技术的发展，使这项技术始终处于世界领先水平，促进了现代化社会经济建设，也使高电压绝缘技术获得了新的突破。[1]

2.高电压绝缘技术应用的优点

首先，有机绝缘材料的应用以及其性能的不断优化提高了高电压绝缘技术。有机绝缘材料体积小、重量轻，可以被很好的存放，有利于野外输电线路工程的进行。硅橡胶的憎水性防潮性能好，可以保护电气设备避免雨闪电压低或者污闪电压低的影响。

其次，高电压绝缘技术避免了电气设备遭遇雷击引发爆炸，给电力工作人员或是人民群众的生命财产安全带来威胁。保护电气设备，保障了电力系统的平稳、安全运行，提高输电效率。

3.高电压绝缘技术的现状以及出现的问题

3.1高压设备外绝缘的现状

高电压设备外绝缘包括室内设备的外绝缘和室外设备的户外绝缘两个方面，由于户外绝缘受到外界天气因素的影响，问题较多，因此户外绝缘成为电力工作人员研究高电压绝缘技术的主体。户外绝缘面临的主要问题有：第一，受天气因素的影响较大。在雷雨天气中受雷击造成雷电过电压的问题问题十分常见，或者下雨时高电压设备出现雨闪的情况，极易造成设备的损坏；第二，由于户外设备长期暴露在室外，灰尘污垢聚积，在潮湿的条件下容易发生污闪，影响设备正常工作。第三，由于工作人员操作不当或者电力系统出现故障造成的操作过电压问题；第四，高电压电气设备自身结构的负担能力弱，容易出现机械负荷的现象。[2]

而室内设备的外绝缘受房屋的保护出现问题较少，主要包括污闪问题、操作过电压问题还有设备本身的结构问题等等。

3.2高压设备绝缘材料的问题以及解决措施

绝缘材料的老化问题十分常见。除了受日晒雨淋等天气因素的影响，还受局部高电压、放电、机械压力等因素的影响。相关工作人员首先要认真研究绝缘材料老化的因素，通过各种试验改进材料性能；其次，加强监管力度，掌握绝缘材料的老化情况，估计材料的使用寿命。一旦发现已经老化到不能使用的产品要及时更换。再次，工作人员要认真研究绝缘材料的受力结构设计，负荷承载力，脆性等方面，选取满足高电压电气设备需要的绝缘材料。最后，国家要加强生产厂家对绝缘材料的重视，生产质量好、耐用性强、性能高的绝缘材料也是高电压绝缘技术提高的关键。[3]

4.高电压绝缘技术未来的发展

有机外缘技术快速发展，有机复合绝缘产品的广泛应用打破了电工陶瓷在高电压绝缘技术中的垄断地位，价格也已经低于传统的电工陶瓷，并且获得了世界范围内的广泛关注。由此可见，有机复合绝缘产品未来的发展不可限量，将会占据重要市场，并且在电力系统的绝缘领域中发挥越来越重要的作用，提高高电压电气设备的绝缘水平。

我国也大力重视合成绝缘子技术，促进合成绝缘子技术的快速发展，将其广泛应用在输电线路中，成为户外绝缘的重要组成部分，在高电压绝缘技术中发挥着至关重要的作用。[4]

5.结语

综上所述，高电压绝缘技术对电力系统的作用不可忽视。在高电压电气设备中应用绝缘材料是高电压绝缘技术的重要内容，也是这一技术未来主要的发展方向。现阶段电力行业使用了多种有机绝缘复合材料，它们有各自的优点发挥着各自的作用，为高电压电气设备的保护做出了重大贡献。高电压绝缘技术又包括室内设备的绝缘与户外绝缘，当前电力相关工作人员首先要做好的就是户外设备的绝缘。高电压绝缘技术还有许多不足之处需要完善，工作人员要积极努力试验探究，国家和政府也要大力配合，尽早突破高电压绝缘技术的难点。相信在不久的将来，高电压绝缘技术将会发挥更深层次的效用，促进我国电力行业的繁荣兴盛的社会主义现代化建设。

参考文献：

[1]张健.浅析高电压与绝缘技术的新发展[J].科技创新与应用,2013,24:151.

[2]王峰，于磊.论高电压与绝缘技术的新发展[J].科技展望,2016,03:111.

[3]陈明俊.浅析高电压与绝缘技术的新发展[J].广东科技,2011,07:228.

[4]王静，周金.浅析高电压与绝缘技术的新发展[J]科技资讯,2014,10:04.

作者简介：石忠民（1993-11-13），男，苗族贵州省凯里市，学士