摘要：科学技术的进步和电力的快速发展，高电压和绝缘技术也随之取得了很快的发展。本文主要从从高电压外绝缘面临的主要问题以及高电压外绝缘的主要材料分类、提出针对高电压有机绝缘的对策等方面进行了一些分析和总结，为行业提供一定的参考依据。
关键词：高压电；绝缘；材料
1 高电压外绝缘面临的主要问题
外绝缘指的是一切暴露于环境中需要绝缘的部分，但是高电压的外绝缘两个方面：户外绝缘和户内绝缘。因为户外风晒雨淋、环境恶劣，故户外绝缘面临的问题和困难要比户内绝缘多而复杂。
1995-2001年变压器故障台数统计如表1所示.
表1 1995-2001年变压器故障台数统计
1.1 户外绝缘面临的主要问题
户外绝缘是指对暴露于户外环境中的电气设备进行的绝缘，户外绝缘面临的主要问题有：（1）电力系统因正常或故障因素产生的过电压问题；（2）偶尔出现的雷击电压超过；（3）因潮湿的电气设备表面有污物在工作电压下会产生污闪问题；（4）暴露雨中的电气设备或因电气设备潮湿在工作电压下产生的露闪问题；（5）电气设备在长期运行情况下，绝缘材料可产生一定的老化问题等。
1.2 户内绝缘面临的主要问题
户内绝缘相对户外绝缘产生的问题较少，这是由于受到了避雷设备的保护，
不会产生雷击过电压的问题；再者由于房屋屏障的保护，故不会产生雨中闪络的相关问题，且很少出现绝缘材料老化的问题[2]。那么，户内绝缘面临的主要问题有：（1）因操作因素产生的过电压问题；（2）因电气设备表面存有污物产生的污闪问题；（3）电气设备潮湿产生的露闪问题；（4）其它问题。
2气体绝缘材料
2.1 气体绝缘材料的分类
气体绝缘材料主要包括空气、氮气、二氧化碳，六氟化硫和他们的混合气体等。
众所周知，空气对于自然界来说，到处都存在，所以自然的就变得十分不珍贵，太过寻常，但是其却是一种使用最多的电介质，他是特点是一种混合的介质，液化的时候，温度非常低，物理化学性能稳定等优点，所以在断路器中多以空气作为绝缘介质。
与空气相比，N2化学性质更稳定（空气中含有O2及其他杂质，与金属材料接触时，由于氧化使之易于腐蚀材料），成惰性且不助燃，压缩氮气在电气设备中是一种常用的气体电介质。
混合气体，它的定义一般是：两种或者是两种以上的气体，所组成的就叫做混合气体，SF6跟其它气体的混合在一起，混合之后，比电气的强度比纯的SF6更加好，而且，对于价格相对比较便宜，尤其是SF6-N2的混合气体，这种气体是目前非常有发展前景的一种混合气体。
2.2 气体绝缘材料的特点及应用
一般来说，气体在放电电压以下具有很高的绝缘电阻，如果绝缘一旦被发现有所破损，也很容易的进行自动回复。与液体和固体相比，其缺点是绝缘屈服值低。
气体绝缘材料，它的主要作用就是完成电气设备中的关键的绝缘任务。因为如果是气体绝缘材料，它的电导还有介电常数和损耗都比较小，在高压或者高频绝缘中都很适用。
2.3 绝缘漆管
绝缘漆管底材有面纱和玻璃纤维两种，其树脂的种类有油性绝缘清漆、醇酸清漆、改性聚氯乙烯树脂、硅有机漆和硅橡胶浆。
漆管应浸渍均匀，漆膜完整。常态时漆管的击穿电压应不小于5kv，缠绕后应不小于2kv，受潮后应不小于1.5kv。
3 高电压外绝缘的主要材料分类
目前，用于高电压外绝缘技术的材料很多，下面简要介绍几种主要的材料：
（1）电工陶瓷材料
在过去，大多数的高电压外绝缘的材料，基本采用的都是电工陶瓷，因为电工陶瓷和一般的材料不一样，有下面几个优点：良好的环境稳定性、良好的机械性能、良好的电气性能、价格高低适度等。但是，但是电工陶瓷也不是完美的，他自身存在一些缺点，主要是以下几个方面：（1）亲水性，（2）易脆易碎，（3）抗冲击力较差等，尤其是对于亲水性这一点，是一个严重的缺陷，也是当前在电工陶瓷绝缘技术上的一个大难题。
（2）有机绝缘材料
从目前来看，在近些年，化学工业技术的不断地迅速的发展，较多的绝缘材料尤其是有机绝缘材料被生产出来，且以前一些性能较差的有机绝缘材料得到了改进。这时候，出现了某些有机绝缘材料慢慢崭露头角，渐渐地在高电压外绝缘方面开始得到使用。但是，就目前的科学水平，没有办法找到一种适合高电压外绝缘的机械优良性能的材料，在这种情况下就产生了复合绝缘结构技术。目前，常见的复合绝缘技术有机材料主要包括：聚四氟乙烯、脂环族环氧树脂、硅橡胶、乙丙橡胶等，甚至有些国家还采用了聚烯烃以及聚合物混凝土、丁基橡胶等一些材料。
聚四氟乙烯的环境稳定性和电气性能在所有有机材料中几乎是最好的。硅橡胶在耐老化和电气性能方面与聚四氟乙烯不相上下。硅橡胶在高电压外绝缘领域得到广泛应用的原因在于：它具有憎水性的迁移性，与其它有机绝缘材料相比，硅橡胶具有较好的的耐湿性和耐污性。乙丙橡胶因其价格便宜，虽然在耐老化方面比聚四氟乙烯较差，但也得到了巨大的应用。
4 多胶模压绝缘体系列
主要使用的是一种模压成型、多胶粉云母带连续式绕包组成的绝缘体系，该绝缘材料在我国交流电机行业被推广使用，使用获得的效果突出。这些多胶云母种类数不胜数，一般制造使用的最多是环氧多胶粉云母带。我国和西门子公司合作，引进大量的关联技术，很多的绝缘材料都是该公司提供。经过人们的不断研究和实验，终于研制出新产品，交流机电绝缘系统得到证实，各类型的绝缘体系被建立起来。当前是一个更新换代快速的时代，技术更新迅速，各类型的材料投入使用。
5提出针对高电压有机外绝缘的对策
5.1 针对高压电有机外绝缘老化对策
大家都知道，把有机材料用于高电压外绝缘，产生老化是不可避免的。高电压有机外绝缘产生的老化，有以下几个方面的因素：例如寒暑温差差异、经常性的日晒雨淋、因放电产生的臭氧致使的老化、局部电晕导致的老化、长期的机械应力产生的老化、局部电火花导致的老化等，以及上述各种老化因素不同程度叠加后产生更为严重的老化。所以，根据对不同的老化因素的研究，还有对各种老化因素不同程度叠加组合情况分析来看，旨在为取得更好的改进材料的性能，缩短新材料试验的时间，更好的应用于高电压外绝缘，减少或缩短老化的程度与时间，这对研究老化具有重要的意义。
5.2 针对有机外绝缘产品需要的原料质量对策
目前，为了有效的解决在高电压绝缘方面产生的这些问题，难度也是非常大的。针对此事，在国内现在各个生产有机外绝缘产品的原料的厂家，还有原料生产商，都要确保绝缘产品的质量还有稳定性，这是关系到高电压有机外绝缘广泛应用是否成功的重要因素之一。
5.3 针对有机外绝缘产品承载的相关性能对策
针对有机外绝缘产品承载的相关性能问题，也要进行更多的深入的研究。
6结语
通过对高电压与绝缘技术分析，可以意识到这种技术对我国电力系统快速发展的重要作用。高电压与绝缘技术在21世纪得到了较大的发展，产生的新方法、新技术必将在高电压与绝缘技术方面得到广泛应用，促使高电压与绝缘技术快速发展。高电压与绝缘技术的快速发展，促进了我国电力系统的快速发展，我们争取下一步取得更大的成绩，为跨越式发展贡献自己的一份力量。
参考文献：
[1]王幽林，李正瀛.高电压和绝缘技术中的几个基础问题[J].高电压技术，2011，2：1-12.
[2]张健，李瑞.浅析高电压与绝缘技术的新发展[J].科技创新与应用，2013，34：151.
[3]梁曦东.高电压外绝缘技术的新发展[J].绝缘材料通讯，2009，2：16-20.
论文作者:胡秋德
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/7
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