浅析高电压与绝缘技术的新发展

浅析高电压与绝缘技术的新发展

摘要：目前由于高电压工程的不断壮大，高电压工程中绝缘技术的问题得到了

管理者的广泛关注。虽然我国在此技术上有所完善和进步，但是仍然存在一些问

题和不足需要改进。在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强高电压与绝

缘技术结合的新发展，是高电压工程发展的一个重要环节。

关键词：高电压；绝缘技术；新发展

引言

高电压作为一个相对概念，本身并没有一个确定的划分界限，其存在完全依

赖于电介质及其系统。因此，高电压与绝缘是一个不可分割的整体，始终备受人

们的关注。

一、高电压技术实验研究探讨主要特点

1、实验性强

实验和分析表明，影响电介质在高电压下行为的因素甚多。因此，根据特定

条件所得出的理论，通常具有较大的局限性。为了获得具有普遍意义的结果，需

要从大量的实验结果中抽取出反映本质的因素。缺少这个由浅入深，由表及里的

研究过程，基础理论的水平难以提高。从这个意义上说，实验的重要性在本学科

的发展中是至关重要的。

2、理论性强

由于放电和击穿是发生在非限定空间的一种导电现象，其内在规律无法从“路”的观点来描述，只能从易受多种因素制约的“场”的理论出发，由于过程复杂，致

使表征其内在规律的理论基础至今尚不成熟，而且带电粒子的行为与物质性质和

状态关系密切，这就更增加了理论探讨的难度。所以，长期以来理论研究一直沿

着从宏观、半微观、微观的方向逐步深化。因此，不可避免地和电磁场理论、气

体动力学、基础热力学、电介质物理、等离子体物理、电碱流体力学、统计物理

等具有十分密切的联系。

3、交叉性强

在吸收其他新兴学科的最新成就促进自身不断发展的同时，高电压技术也在

不断地向其他学科渗透并成为开拓新兴科学技术不可缺少的理论和技术基础，高

功率脉冲技术的出现就是个突出的实例。

二、高压电设备外绝缘的现状

1、高压电设备出现的问题

高压电电气的特点是很大一部分都会暴露在空气中，这部分被人们称之为外

绝缘，由室内设备的外绝缘和户外设备的户外绝缘两部分构成二相对于室内设备

而言，户外设备的外绝缘从材料到运行条件上都复杂很多，室内外绝缘由于会受

到房屋的保护因而不会存在雷击、雨闪等问题，主要问题表现在露闪、污闪、操

作不当及设备自身动力不足等方面二而户外绝缘所面临的问题多而复杂，主要包

括以下几个方面:

1.1雷电隐患。夏天遇到雷阵雨天气，雷击所造成的雷电过电压情况是高压电户外绝缘的最常见问题。操作不当由于电力系统的故障操作而引起的过电压问题。雨闪。下雨天气下，高电压设备在正常工作电压下所遇到的雨闪问题，往往容易

给高压电设备造成意外损伤。露闪。露闪和雨闪类似，是由于清晨露水凝于高压

电设备的表面而造成的电气设备无法正常工作的现象。污闪。由于高压电电气设

备长期在户外作业而产生的污垢累积现象，一旦遇到潮湿天气就会影响高压电设

备的正常运行。自身结构问题高压电电气设备的本身一旦遭遇到大风、冰雪、地

震等强自然灾害可能会处在机械负荷问题，无法保证设备的正常使用。材料老化

问题经常在户外作业的设备比一般设备更容易出现老化现象，高压电设备的绝缘

材料在经过长时间的运行后会逐渐变得老化和损坏，需要定期的进行检查和更新。

1.2高压电设备绝缘材料

通过对高压电电气设备的调查研究，发现电工陶瓷是使用时间较早且迄今为

止仍在使用的绝缘材料，总体而言电工陶瓷本身的电气性能和良好的环境稳定性

是做绝缘材料的首选，但是其可拉伸性能和抗冲击能力的不足也无法满足当前社

会对于电气设备的要求，最为糟糕的一点是电工陶瓷的亲水性容易使得电气设备

受到雨闪、污闪等常见问题。近几年我国电气行业一直致力于研究出性能良好的

绝缘材料，通过对国内绝缘技术的反复探讨和对国外绝缘技术的经验借鉴，研究

出性能最为良好的绝缘材料。当前高压电设备主要采用复合绝缘机构的材料，如

硅橡胶、乙丙橡胶、聚四氟乙烯等材料，这些材料虽然是从众多复合结构中挑选

而出但是也无法满足所有的设备，如聚四氟乙烯有着较强的环境稳定性，然而其

运用性能却无法与设备完美配合，而且耐老化性能也较弱，各自有较强的优势也

有很多不可避免的不足，因而我国在绝缘材料这一领域仍然有着很大的发展和研

究空间。

三、高电压设备有机外绝缘的应用与发展趋势

1、有机绝缘产品在高电压设备上的优势

从第一代棒形悬式合成绝缘子开始，其就因重量轻、体积小等诸多优点，而

被广泛使用。尤其是近年来，随着有机外绝缘产品的不断发展与广泛应用，其性

能更是在使用中不断优化。其中重量轻这一优点，恰恰在高电压设备生产安装中

具有十分重要的意义。尤其是对野外输电线路工程而言，其作用更为明显，优势

也更大。

2、在高电压设备外绝缘中有机外绝缘材料的应用

有机外绝缘材料在绝缘领域中的广泛应用，标志着我国绝缘技术走向了一个

新的阶段，也体现了我国科学技术的不断发展。目前，在电力工程中，绝缘领域

中所应用的陶瓷产品中就含有有机材料。而在棒形悬式合成绝缘子中有机材料的

成功运用与推广，更是有机外绝缘材料成功应用的一个重要标志。

直至20世纪90年代，经过相关电力科研人员的不断努力探索与分析研究，

其他绝缘产品也被不断地生产出来，与此同时合成绝缘子技术应运而生，并得到

了飞速地发展与广泛地应用。据不完全数据统计，当前的输电线路中合成绝缘子

拥有举足轻重的地位，在整个绝缘子市场份额中也占据了将近10%的比例。可以

说现阶段我国的合成绝缘子已经成为有机外绝缘的重要组成部分。也正因如此，

近些年来我国已经将加强对合成绝缘子技术的研究放在了绝缘子研究的主体地位，给予了高度重视与充足的人力、物力支持。目前我国的合成绝缘子技术已经达到

了国际化领先水平，而其在促进电力工程进一步发展的同时，也使人们对高电压

绝缘技术有了一个更加深层次的认识。

3、有机外绝缘产品的发展趋势

我们可以看到，有机外绝缘技术的不断发展与广泛应用，不仅打破了传统电

工陶瓷在绝缘行业中的垄断地位，更为绝缘技术建立了一个更为科学的研究与应

用体系，有机绝缘技术也受到了越来越多人们的关注。而现今电力工程中有机绝

缘产品的广泛应用，更是充分地向我们展示出了有机绝缘技术的未来发展趋势势

必是不可限量的。因此，我国更应该不断加大对有机绝缘技术研究的投入，进而