浅析高电压与绝缘技术的新发展

摘要：高电压质量的可靠性与稳定性的提升仅仅是使用以前传统的绝缘材料和技术是远远不足的，还需要使用新型的材料和技术。所以，要使高电压的绝缘技术水平得到进一步的提升，需要打造更加良好的绝缘体系。使高电压更安全、更稳定，实现为居民和工厂提供更稳定、更可靠的电能。文章对高电压绝缘技术的应用进行了相关研究。

关键词：高电压；绝缘技术；新发展 1 高电压电缆绝缘材料分类及缺陷 1.1 高电压电缆绝缘材料分类

高电压电缆的绝缘材料主要分三大类：气体、固体、液体。气体绝缘主要采用空气和SF6等做为绝缘气体。固体绝缘材料主要可分为：有机、无机两类。液体绝缘材料主要分为：矿物绝缘油、合成绝缘油二大类。实际工作过程中，根据电气设备电气性能、电流、产生的热量等都不一致，因此需要严格的按照电力设备的绝缘等级进行选择绝缘材料。 1.2 高电压电缆绝缘的缺陷

电气设备必须在常年使用中保持高度的可靠性，为此，必须对设备按设计的规格进行各种试验。在制造厂有：对所有原材料的试验，制造过程的中间试验，产品定型及出厂试验；在使用场合有：安装后的交接试验，使用中为维护运行安全而进行的绝缘预防性试验等。通过试验，掌握电气设备绝缘情况，可保证产品质量或及早发现其缺陷，从而进行相应的维护与检修，以保证设备的正常运行。 绝缘设备的缺陷通常可分为两大类： 1.2.1 集中性缺陷

例如悬式绝缘子的瓷质开裂；发电机绝缘局部磨损、挤压破裂；电缆由于局部有气隙在工作电压作用下发生局部放电而损坏，以及其他的机械损伤、受潮等。 1.2.2 分布性的缺陷，指电气设备整体绝缘性能下降，如电机、变压器、套管等绝缘中的有机材料受潮、老化、变质等等。

电气设备的绝缘缺陷，有些是制造时潜伏下的，另一些则是运行中在外界作用影响下发展起来的，即累积效应。外界作用有：工作电压、过电压、大气影响（如潮湿等）、机械力、热、化学等，当然这些外界作用的影响程度亦和制造质量有关。目前，还不能做到使电气设备的绝缘在运行中不发生明显的劣化，所以，在电力系统中经常进行预防性试验，及时发现缺陷，可减少许多事故的发生。 2 高电压绝缘主要问题

在高电压领域,带电设备在工作的过程中很大一部分是要暴露在空气中的,根据不同设备的结构、使用环境和要求,需要使用绝缘材料使高压和地之间有足够的大的距离。根据设备工作的环境,绝缘技术可分为两个方面:一个是室内设备的外绝缘,另一个是户外设备的外绝缘。两种设备相比较来说,户外设备的外绝缘无论从运行条件还是实际操作均比室内设备的外绝缘要复杂的多。因此,户外设备的外绝缘问题也是我们研究高电压外绝缘技术的主要部分。

户外绝缘所面临的主要问题有以下几方面：绝缘材料在长期运行条件下性能逐渐下降的劣化问题或老化问题；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；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；在雷雨天气中，由于设备遭受雷击造成的或在设备附近发生雷击而感应产生的过电压；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。

3 绝缘技术的绝缘诊断及高电压外绝缘材料技术的发展趋势 3.1 高电压绝缘技术的绝缘诊断

高压电气设备的运行状态会受到周围各种因素的影响。为了减少不必要的损失,对高压电气设备运行状态的检测、制定问题应急处理预案必不可少。目前,高压电气设备的绝缘诊断项目一般包括直流泄漏电流、直流耐压和绝缘电阻等。只有通过定期对电气设备进行巡检,严格把控绝缘性能的试验,才能更好判断绝缘的状况,推测绝缘问题出现的原因,避免在问题出现时,无法及的补救造成更严重的损失和事故发生。在日常工作过程中,要严肃认真的对电气设备进行检测,排除隐患,在检测中不能忽视细节问题。其次,在必要的时候我们要做好变压器油中的含水量和绝缘纸板聚合度等试验,保证绝缘设备的安全。 3.2 合成聚合物的应用使环境污染问题日益严重

合成聚合物研制的本意并不是用于绝缘技术，但随着1978年24kV的汽轮发电机首次应用合成聚合物，合成聚合物开始在高电压外绝缘技术中得到了广泛的应用。20世纪后期，合成聚合物和树脂的种类有了迅速的增加，聚酯、聚酰亚胺、二苯醚等合成聚合物被广泛应用于绝缘材料开始用于电机沉浸和涂覆整个绕组，并经实践达到了优秀的绝缘效果。但随之而来的确实日益严重的环境污染问题，这些合成聚合物应用时必须用可挥发性有机化学物质进行溶解和稀释制成涂料或绝缘漆后方能在绝缘系统中得以应用，但实际上，这些有机化学物质在挥发过程中所散发出的气体为有毒挥发物，会对人身安全造成直接的损害。随着21世纪以来职业健康安全和相关环保的法律法规不断完善，部分污染较严重的合成聚合物材料开始被使用，包括石棉、酚醛、沥青等可致癌物质，但环境污染问题尚未完全得到解决。

3.3 有机绝缘材料在高电压外绝缘中的应用

有机绝缘材料在高电压外绝缘领域的应用几乎扩展到了所有方面，凡是电工陶瓷有的产品，有机材料都有，甚至还制造出了一些电工陶瓷及钢化玻璃所没有的产品。棒形悬式合成绝缘子与线路支柱合成绝缘子是有机材料在高电压外绝缘领域应用最成功的代表，迄今已有数百万支棒形悬式合成绝缘子与线路支柱合成绝缘子运行在世界各国的输电线路上。70年代末80年代初，在总结以前运行经验的基础上，合成绝缘子在技术上得到了较大的改进，出现了所谓的第二代合成绝缘子。电力系统对合成绝缘子的态度也有了较大的变化，对合成绝缘子的诸多优点也有了更深切的认识，合成绝缘子的用量得到较大增长。进入90年代，合成绝缘子的应用得到了更大的发展。在线路合成绝缘子蓬勃发展的同时及以后，其它品种的机外绝缘产品也逐步发展起来。

3.4 研发环保型绝缘材料成为绝缘技术发展的大势所趋

随着可挥发性有机化学物质对环境带来的损害日益凸显，研发环保型绝缘材料也成为了国际社会关注的重要命题。20世纪80年代末，欧洲部分国家自主研发了环氧酸酐型无溶剂浸渍树脂，此树脂不含烯烃类活性稀释剂，更不含有对环境污染严重的可挥发性有机化学物质，而是采用可溶于水的醇酸树脂和三聚氰胺树脂作为基料，整个生产过程中没有甲醛等有毒气体排放，属于无毒、无味、无污染的优秀环保产品，90年代被哈电机厂加以改良后，现已经成为了我国绝缘技术所使用的主要绝缘材料。而这种环保型绝缘材料的不断研发和改进，也势必会成为绝缘技术发展的大势所趋。

结束语

通过目前的现状分析来看，人们对于电能质量的要求在逐步提高，对于电力系统出现故障的情况下，恢复正常运行的处理效率提出了更高的要求。高电压绝缘技术的研发，推动我国绝缘技术不断发展，不管是研发理念方面，还是机电绝缘结构方面，都有新的变化。大型高压设备使用最新的绝缘技术，可以较大幅度提升效益。 参考文献

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