程輝
摘 要:正是因為高電壓與絕緣是一個不可分割的重要整體,因此,要想全面地了解并且掌握高電壓與絕緣技術,就必須要從高電壓設備外絕緣的相關知識入手并加以闡述分析,同時對相關內容進行梳理。為此本文筆者即結合個人實踐研究經驗與相關參考文獻,就高電壓設備外絕緣的范圍、材料加以考證,重點提出有機外絕緣技術的應用,以期為促進高電壓與絕緣技術的發展提供有益的參考借鑒。
關鍵詞:高電壓設備 結緣技術 有機外絕緣
中圖分類號:TM85 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)08(b)-0053-02
正是因為絕大多數的電氣設備都直接暴露在空氣中,因此也就對其絕緣技術提出了相當高的要求。因為電介質本身的不可分離性使得高電壓其本身不具備明確的界限劃分,高電壓與絕緣共同組成了一個不可分割的整體。因此,要想確保電氣設備的安全穩定運行,電網系統的可靠供電,在高電壓與絕緣技術的研究上就應該從高電壓設備外絕緣技術入手進行綜合的考量。為此以下筆者即結合個人實踐工作經驗與相關參考文獻,就高電壓與絕緣技術展開粗淺的探討。
1 高電壓設備外絕緣技術的范圍與材料
正是因為絕大多數電氣設備在作業過程中都直接暴露在空氣之中,因此這部分也可被稱之為是外絕緣涉及的范疇。目前主要將高電壓設備外絕緣分為室內設備外絕緣與戶外設備外絕緣兩種。
而在高電壓設備外絕緣材料的使用上我們可以清楚地看到,電工陶瓷不僅存在久遠且使用已久,得到了電力部門的廣泛推崇。這是因為本身具備著十分良好的電氣性能,且在一定溫度環境下其穩定性極佳。但因為電工陶瓷其受到自身材料的影響,以至于可伸性、抗沖擊能力相對較差,因為其表面具備親水特性,因此,在實際的使用過程中很難抵抗雨閃、污閃等問題的出現。所以,近年來相關研究人員以及電力工作者紛紛投入大量的人力、物力在絕緣材料的研究與開發之上,并且從國外大力引進了眾多現今的絕緣技術,結合我國自身實際情況,加以改良后應用到我國的高電壓設備外絕緣領域之中。
經過不斷研發的復合絕緣結構材料儼然已經成為高電壓外絕緣的重要材料,雖然在電氣性能上這些復合絕緣結構材料都有著各自的優缺點,在一定程度上滿足了絕緣技術需求,但仍然需要進行不斷的改進與完善,從而更好地滿足高電壓設備對有機外絕緣材料的根本需求。
2 高電壓設備外絕緣技術面臨的問題
與室內設備外絕緣相比,戶外設備外絕緣在實際運行條件上要更加復雜多變,因此其在運行過程中所面臨的問題也要更多。所以,在高電壓設備外絕緣技術的研發上,戶外設備外絕緣技術研究始終都是整個研究工作的核心所在。
而通過研究發現戶外設備外絕緣在實際運行過程中往往會遇到以下幾點問題:遭遇雷雨天氣以至于因為雷擊而引發雷電過電壓這一問題;電力系統出現故障操作,進而造成了操作過電壓這一問題;遭遇下雨天氣而造成高電壓設備在實際作業過程中發生雨閃這一問題;因為電氣設備表面凝結了清晨并未消退的露水,使得電氣設備在工作電壓之下造成了閃露這一問題;戶外電氣設備因為長時間處于戶外作業中,所以電氣設備的表面存在著較多的污垢,一旦這些污垢遭遇到潮濕氣象問題,那么即便是在正常的電壓下也一定會發生污閃問題;在大風、履冰以及地震的拉、壓、彎、扭作用力下,電氣設備的本身結構會出現機械負荷問題;在長期運行下高電壓絕緣材料會逐漸出現老化、劣化等問題。
而室內設備外絕緣因為受到了房屋保護,且作業環境也沒有戶外設備外絕緣那么的復雜,雷擊、雨閃問題根本不會出現。所以露閃、污閃、操作過電壓、設備本身結構等問題是室內設備絕緣最為常見的問題所在。
3 高電壓設備有機絕緣的應用
我們都知道自從有機絕緣產品的出現以來,如第一代的棒形懸式合成絕緣子開始,就因為且較輕的重量,較小的體積而備受人們的關注。之后隨著有機外絕緣產品的進一步發展,在使用過程中其性能更是達到了進一步優化,而重量較輕這一優勢更是達到了進一步突出與運用,符合高電壓設備在生產安裝過程中的相關要求。特別是在野外輸電線路的工程施工過程中,其所具備的作用更是十分的顯著,優勢也更為明顯。因此,近些年來有機外絕緣材料在高電壓設備絕緣領域中得到了十分廣泛的應用,這標志著了我國的絕緣技術走向了一個嶄新的發展平臺,我國的科研技術水平也得到了有效提高。
我們都知道陶瓷產品其本身就含有一定的有機材料,而在電力工程絕緣領域之中對棒形懸式合成絕緣子所富含的有機材料的應用與推廣,更是我國對有機外絕緣材料成功應用最為顯著的標志之一。尤其是20世紀90年代初期經過我國電力科研人員的不懈努力探索,一系列的絕緣產品被逐漸研發生產出來,合成絕緣子技術也應運而生,這使得我國在絕緣領域取得了突破性進展。據不完全數據統計分析,我們可以清楚地看到,合成絕緣子在輸電線路中占據著十分重要的核心地位,并在整個絕緣子的市場份額之中也占據了10%左右的江山。也正因如此,合成絕緣子儼然已經成為了現階段我國絕緣領域有機外絕緣產品的重要組成部分。所以,越來越多的電力科研人員、學者將研究的重點放在了合成絕緣子技術之上,并給予了高度的重視,也就進一步推進了合成絕緣技術的高度發展。
而通過高電壓設備有機絕緣的發展歷程與實際應用情況,我們可以清楚地看到有機絕緣技術不僅打破了在傳統絕緣領域中電工陶瓷所處的壟斷地位,更是為絕緣技術的進一步發展構建了一個完善的研究體系與應用體系,為我們展示出了有機絕緣技術在未來發展過程中不可限量的巨大地位。同時也使得人們能夠清楚地了解絕緣技術,感受到有機絕緣技術的重要性,因此也給予了更多的關注。所以,在今后的電力工程領域中加強對有機絕緣產品的應用與推廣則尤為重要。為此我國電力企業以及相關電力研究人員、學者更應該加強對有機絕緣技術的研究力度,給予足夠的資金、人力以及政策支持,從而為絕緣技術的不斷創新與發展奠定良好的基礎。
4 結語
現如今高電壓與絕緣技術儼然已經成為全社會共同關注的熱點話題,這不僅僅是因為電氣設備常年暴露在空氣中以及受到各種腐蝕影響其本身的絕緣性能,影響其安全穩定運行,更是因為供電作為民生民計,對整個社會乃至整個國家都有著至關重要的意義。因此電力企業在今后的實際工作過程中更要加強對高電壓與絕緣技術的研究工作,對目前高電壓設備外絕緣所面臨的問題加以解決,不斷創新與推動絕緣技術的良好發展,從而真正推動我國電力事業的良好發展。
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