绝缘论文

浅谈个人对绝缘技术发展现状和展望的认识

随着科学技术的不断进步，电气工程与自动化技术正以令人瞩目的发展速度，改变着我国工业的整体面貌。同时，对社会的生产方式、人们的生活方式和思想观念也产生了重大的影响，并在现代化建设中发挥着越来越重要的作用。随着与信息科学、计算机科学和能源科学等相关学科的交叉融合，它正在想着智能化、网络化和集成化的方向发展。

绝缘两个字在日常生活中耳熟能详，比起很多其他高深的属于要更加能让大家理解很多。绝缘，隔绝缘分，切断联系。在电力设备中的电力绝缘，在我看来，主要是应用绝缘技术做一些保护工作。在日常生活中，我们也会常常遇到绝缘技术的相关应用，譬如在高压输变电的电缆的绝缘技术、在变压器中设备的绝缘保护。小的方面，我们也会看见在插座的插头、电器设备的绝缘外科等绝缘技术。

自从有了电，电产生会辐射、会产生其他的负面影响，由此，绝缘就相伴而生。在目前我的理解中，绝缘技术更多的适合材料相关的技术。譬如电介质的选择等。查阅了一些资料得知，电气绝缘技术研究的目的包含两个方面，一个是如何把现有的材料充分合理应用，另一个是如何开发出满足要求的新材料。归结起来和我的理解也基本一致，绝缘和材料是密不可分的。

先来纵观绝缘技术发展的历史：在绝缘技术发展的初期，也就是20世纪30年代，电气设备的水平还不高，绝缘仅仅是起到一种“静止和消极”的作用，并不占用重要的作用。当时的绝缘技术被人们简单的用来粗略的估计。这时候的电气设备提出的绝缘要求并不是很高，绝缘问题并不是非常严重，这样导致大家认为绝缘这个环节在某些程度上是可以忽略的，所以大家并不是特别重视。随着时代的进步，20世纪40年代，由于高电压、高频和高温等各种新技术的发展，高电压会对设备造成各种各样的影响，譬如高压放电、电介质被击穿达不到保护的效果。试想一下，假如输电的绝缘线路没有外层的绝缘皮的保护，而是一层裸露的铜丝，那么，会有多大的电磁辐射，会对经过电线下方的人们产生多大的影响！

于此同时，绝缘技术对电气设备提出了更高的要求。这些更高的要求，很多都是绝缘问题，以致绝缘变成了电气设备中最难处理的薄弱环节，在很多情况下，绝缘问题成为解决电气工程问题的瓶颈问题。到了20世纪50年代，330-400KV等级的输电线路出现后，在变压管、套管和绝缘子等领域提出了许多非常严重的绝缘问题。在《电气绝缘技术基础》一书的序言部分，有这样一个例子。一个高压变压器的套管，必须要求具有极高的耐电强度和很低的介质损耗，它的下部放在80摄氏度的变压器油中，而上端又暴露在恶劣的大气条件下，还要求具有足够的机械强度以支持风荷作用下的引接线并抵抗短路电流的巨大电动力，同时还要求能安全可靠的工作30年。这样，电气产品的经济技术指标、电力系统的安全性和可靠性等各个方面，几乎都取决于绝缘的可靠性。在这样的客观要求下，绝缘技术日益重要，绝缘技术的关注度大幅度提升，绝缘技术也大幅度的发展。

20世纪末到现在，输电线路的电压等级大幅度提升，单台发电机的容量也大幅度提升，电力电子变频技术要求电力绝缘的耐受程度平率也大大的提升，核电、风电、航天航空工业等技术的发展，更加把电气绝缘的使用条件推向极端。不仅仅如此，人们对电气设备的技术、经济性和环境友好要求在决策中的权重排序也在发生着重要的变化，绿色环保以及可持续发展已经成为人类的共同追求。绝缘技术学科背负着的时代要求更加重要。所以，研究和推动绝缘技术的发展日益重要。

目前，电气绝缘技术的研究方法包括三个方面：一个是理论上的分析或数学推导，得到的结论及一步用来试验验证。人们对绝缘理论的认识还是有限的，因此理论分析中所假设的条件和所获得的结论常常与实际情况不尽相同，以致工程实践上的意义不足。另一种研究方法是依靠实验得出若干实验规律，然后应用于工程实践。但是这种方法所得规律往往缺乏内在的联系和理论上的阐释，很难做出进一步的推断，因此在应用中有很大的局限性。随着计算机应用技术的反战，一种新的饿研究手段在电气绝缘技术中得到应用，这就是计算机模拟方法。这种

方法目前已经能够对绝缘中的电厂、热场和散热场等问题用数值方法求解，也可以进行一些简单的材料微观节后与其宏观性能的关机的计算分析。这种方法尚处在发展阶段。这三种方法，各有长短，相辅相成。不过，依靠这些方法，绝缘技术工作者必须正确的把握绝缘技术中材料、结构、制造、运行等错综复杂的矛盾并作出最有利的决策。

电磁场中，电介质和电场是两个很重要的名词。从电磁场和物质相互作用的角度来看，电气绝缘技术的基本问题可以分为两类：一类是涉及电介质中的电场；另一类是涉及电场中的电介质。电介质在电场的作用下，会产生极化的现象，极化的又会产生新的计划电场，由此，电介质和电场交互产生和影响，形成密不可分的整体。研究的内容包括电介质中电场的特性，电介质在电场作用下计划的特性，极化不是瞬间产生的的，在产生过程中介质损耗的特性，电介质中重要参数电导的计算和影响方式，电介质和导体的划分不是绝对的，所以还有电介质击穿条件的研究，电介质被击穿后会放电，放电方面的研究包含局部放电、界面放电等。

电气与电子技术的发展，是电气绝缘理论的关注点也在发生着转移和变化，现代绝缘技术中厂更多的设计的电介质的界面现象和表面放电、介质带电、光导介质、真空绝缘等技术。目前，传统电气科学与工程和生物科学与工程的学科交叉正在形成，电气绝缘技术成为这两个学科交叉的一座桥梁。这两个学科交叉形成了生物电介质一门新兴的学科，其主要内容包括：采用电气绝缘技术中的电介质理论和电介质测量的方法，从不同的结构层次上来研究生物材料的介电特性，从而加深对一些生物结构和生理现象的认识；同时研究生物体自身的电磁特性与外电磁环境的相互作用，并将其用于生物学研究及其临床医学诊断和治疗。

总而言之，随着电力设备的广泛应用和电能传输的任重道远，电气设备的要求日益增加。这些因素推动着电气绝缘技术的不断发展。绝缘技术的研究是一门具有悠久流失的研究，主要和高电压技术相结合展开，电气绝缘技术包含的基础知识

广泛，绝缘物理知识和材料化学知识是主干部分。绝缘技术的应用是相当广泛的，不仅仅在较高的电压环境下，在中低压环境中也是大有前途的。绝缘技术的传统研究内容，集中在电介质在电场的作用下产生极化，极化电荷产生新的电场，产生的新的极化电场反作用于电介质这样一个过程展开。绝缘技术与材料的发展关系密切，绝缘技术的发展依赖于材料的发展，特别是电介质等绝缘材料的选择方面。绝缘材料的发展也是很有前途的，传统的绝缘技术已经形成一个体系，在这个体系的指导下，应用传统的研究方法，可以实现传统绝缘技术和各种新的技术学科交互融合，形成新的发展领域，比如现在比较热门的生物电介质等。