結合專利探討特高壓線路中復合絕緣子的研究進展

1 引言

特高壓輸電可實現遠距離、大容量、大區域電網的互聯，可降低輸電成本，近二十年美國、日本、意大利和我國等國家都在致力于特高壓輸電技術的研究。我國已建成多條1000kV交流輸變電工程和±800kV特高壓直流輸電線路工程，如晉東南—南陽—荊門特高壓1000kV交流試驗示范工程、淮南—南京—上海特高壓1000kV交流工程、四川向家壩—上海±800kV特高壓直流輸電示范工程、錦屏—蘇南±800kV特高壓直流輸電線路工程等。

在特高壓輸電工程對絕緣子的性能要求更高。高壓絕緣子需要有足夠的機械強度以支撐相關設備，且需要具有足夠的抗污閃能力和熱電壓耐受能力。在特高壓輸電工程中，輸電線路附近的電場強度大，容易導致電暈的發生，直流高壓環境下積污較交流電壓大。國內外學者相關研究表明，直流絕緣子的表面積污可以達到交流的2～3倍[1]。因此，在特高壓直流工程中，絕緣子的表面積污速度更快，更容易發生絕緣子的閃絡。本文初步探討近十年來國內外在特高壓輸電工程中復合絕緣子的技術發展及專利申請現狀。

2 國內特高壓復合絕緣子專利分析

在中國專利數據庫中，針對特高壓復合絕緣子檢索到近十年公開（公告）的專利文獻共計107篇，將申請量按照年份進行統計，趨勢圖如圖1所示。

圖1中可清楚地看出國內近十年來特高壓復合絕緣子專利申請量較大，集中在2009年、2013年、2015-2017年，尤其集中于2013年，這與我國特高壓線路整體技術發展基本吻合，如2013年國家電網特高壓交流輸電獲國家科技進步獎特等獎。

進一步我們對107篇專利文獻進行申請人分析，得到近十年來特高壓復合絕緣子申請量排名前五位的申請人，分別是國家電網公司、揚州市雙寶電力設備有限公司、東莞市高能電氣股份有限公司、山東彼岸電力科技有限公司以及襄陽國網合成絕緣子有限責任公司，具體如圖2所示。同時可以看出國內主要申請人技術改進主要集中在絕緣子器件結構本身（H01）。

3 國外特高壓復合絕緣子專利分析

在國外專利數據庫中，針對EPO、WIPO、美國、日本、韓國、英國、法國、德國以及俄羅斯等國的專利申請進行檢索，檢索到近十年公開（公告）的特高壓復合絕緣子專利文獻共計76篇。將76篇文獻進行申請人分析，得到申請量排名前五位的申請人，分別是ABB RESEARCH LTD、ABB TEC-INOLOGY AG、KORNMANN XAVIER、SINGH BANDEEP以及SCHMIDT LARS E。同時可以看出國外主要申請人技術改進除了復合絕緣子器件結構本身（H01），還在于復合絕緣子有機高分子材料（C08）。具體如圖3所示。

針對復合絕緣子的主要兩個技術方向，分別進行申請量年份分析，如圖4所示，可以看出復合絕緣子結構和材料的專利申請量在2011-2012年、2016年有兩次高峰。

4 小結

本文結合特高壓復合絕緣子專利申請梳理了絕緣子器件結構、絕緣子材料兩個技術領域發展的時間脈絡以及國內外主要的相關申請人。我國在特高壓交直流輸電技術中取得了較快發展，復合絕緣子相關專利申請量也有較明顯的優勢，在復合絕緣子有機高分子材料領域尚需進一步突破。

作者簡介：

高明月，出生年月：1985年10月30日，性別：女，民族：漢族，籍貫：河南省信陽市，學歷：碩士研究生，研究方向：電力領域專利審查與技術分析.