探究高電壓與絕緣技術的新發展

陳忠潤　朱黎

摘 要：電氣設備在工業生產領域中發揮著重要的作用，電力設備的發展使我國的社會經濟和城鎮化建設進入了高速發展的階段。在社會生產中，只要是有電氣設備的場所都屬于危險場所，對此，電氣設備的絕緣很重要，尤其是電氣設備裸露于空氣中的明顯特點，使得人們越來越關注它的絕緣問題，關于電氣設備絕緣的問題，其在絕緣材料和絕緣技術上經過長期的發展已經取得了明顯效果，本文就高電壓與絕緣技術的應用與發展展開詳細的研究分析，以供參考。

關鍵詞：高電壓；絕緣技術；新發展；應用

一、高壓電設備外絕緣的現狀分析

（一）高壓電設備出現的問題

高壓電電氣設備的最大特點是很大一部分都會暴露在空氣中，裸露的這部分被人們稱之為外絕緣，由室內設備的外絕緣和戶外設備的外絕緣兩部分構成。相對于室內設備而言，戶外設備的外絕緣從材料到運行條件上都復雜很多，室內外絕緣由于會受到房屋的保護因而不會存在雷擊、雨閃等問題，主要問題表現在露閃、污閃、操作不當及設備自身動力不足等方面。而戶外絕緣所面臨的問題多而復雜，主要包括以下幾個方面：其一是雷電隱患。夏天遇到雷陣雨天氣，雷擊所造成的雷電過電壓情況是高壓電戶外絕緣的最常見問題；其二是操作不當。由于電力系統的故障操作而引起的過電壓問題；其三是雨閃。下雨天氣下，高電壓設備在正常工作電壓下所遇到的雨閃問題，往往容易給高壓電設備造成意外損傷；其四是露閃。露閃和雨閃類似，是由于清晨露水凝于高壓電設備的表面而造成的電氣設備無法正常工作的現象；其五是污閃。由于高壓電電氣設備長期在戶外作業而產生的污垢累積現象，一旦遇到潮濕天氣就會影響高壓電設備的正常運行；其六是自身結構問題。高壓電電氣設備的本身一旦遭遇到大風、冰雪、地震等強自然災害可能會處在機械負荷問題，無法保證設備的正常使用；其七是材料老化問題。經常在戶外作業的設備比一般設備更容易出現老化現象，高壓電設備的絕緣材料在經過長時間的運行后會逐漸變得老化和損壞，需要定期的進行檢查和更新。

（二）高壓電設備絕緣材料問題

通過對高壓電電氣設備的調查研究，發現電工陶瓷是使用時間較早且迄今為止仍在使用的絕緣材料，總體而言電工陶瓷本身的電氣性能和良好的環境穩定性是做絕緣材料的首選，但是其可拉伸性能和抗沖擊能力的不足也無法滿足當前社會對于電氣設備的要求，最為糟糕的一點是電工陶瓷的親水性容易使得電氣設備受到雨閃、污閃等常見問題。近幾年我國電氣行業一直致力于研究出性能良好的絕緣材料，通過對國內絕緣技術的反復探討和對國外絕緣技術的經驗借鑒，研究出性能最為良好的絕緣材料。當前高壓電設備主要采用復合絕緣機構的材料，如硅橡膠、乙丙橡膠、聚四氟乙烯等材料，這些材料雖然是從眾多復合結構挑選而出，但是也無法滿足所有的設備，如聚四氟乙烯有著較強的環境穩定性，然而其運用性能卻無法與設備完美配合，而且耐老化性能也較弱，各自有較強的優勢也有很多不可避免的不足，因而我國在絕緣材料這一領域仍然有著很大的發展和研究空間。

二、高電壓絕緣技術的應用與展望

科技的發展與技術的探索促使我國高電壓絕緣技術不斷提升，絕緣材料的開發與使用范圍也越來越廣。

（一）高電壓絕緣技術的應用

高電壓絕緣技術在多個領域均有較為廣泛的應用和發展前景，例如電力系統及電壓的防護、電磁暫態仿真技術、脈沖功率技術、電力設備在線檢測技術、高壓絕緣結構及其優化、氣體放電與氣體絕緣技術、電介質材料破壞機理及性能提高等多個方面。電力系統任何一種技術手段都是一把雙刀劍，既有缺點又有優點，例如高電壓絕緣技術就存在絕緣性好、導熱性好、保護作用強等優點，也存在材料親水性高、損耗大、屈服值低等多項缺點。其應用必須充分發揮其優點，避免或改善其缺陷，才能更好地投入電力系統的工作中。高電壓絕緣技術中包含多個工作流程與工作步驟，絕緣材料也包含氣體、液體及固體三種類型，每一種類型對應在電力系統工作中的適用對象與工作情況都存在差別，需要確切了解并掌握其工作原理與工作方法，才能充分體現其工作特征，以其獨特性占據相關領域的有利位置。絕緣材料在放置方法、結構性能等方面在絕緣技術領域有了一定程度的改善，能夠使用配套設備使絕緣產品的增水性得到提升，提高理化性能，在防潮的同時解決設備在工作室吸入水汽的弊端，還能夠提升拉伸強度，改善機械性能，從而改善工作電壓下設備閃絡的露閃問題，提升企業內部工作的安全性，防止設備損害，切實改善高電壓絕緣技術的合理利用。

（二）對高電壓絕緣技術的展望

高電壓輸電己經成為目前社會存在的重要發展趨勢，電力系統中絕緣技術的發展水平必須不斷提升，才能對絕緣設備可能發生的問題進行有效的預防與整改。絕緣材料的研究與絕緣技術的革新導致我國電力企業大型重量級交流電機向小型輕便級交流電機轉變，同時當前社會人們快節奏的工作對電力企業供電效果的要求也越來越高，這些發展形勢都促使電力企業必須不斷提升絕緣技術等相關技術。除了技術的不斷提升學習，相關企業還應在電力系統發展的相關理念方面進行嚴格要求與提升，未來很長的一段時間內絕緣技術仍將處于較為重要的戰略位置，企業應從理論與實踐兩方面入手，根木上提高高電壓絕緣技術的發展。

參考文獻：

[1]陳慶，曾松.探究高電壓設備絕緣老化及狀態檢修技術[J].科技與企業，2015，20：171+175.