戚家浩1 曹立爽2 李永森3 雷艺4
（1.3重庆市电力公司江北供电分公司 重庆市 401147；
4.国网重庆市电力公司检修分公司 重庆市九龙坡区 400000）
摘要：近些年来，随着科学技术的不断发展，电力设备状态检测技术也随之不断进步，使得目前我国电网高电压设备运行的状态趋于稳定。对于高电压设备来说，其安全运行在一定程度上可以确保供电稳定性和可靠性。针对这种情况，绝大多数高电压设备都使用绝缘在线检测技术，从而有效地解决高电压设备的绝缘老化问题。
关键词：高电压设备；绝缘；老化；状态检修
随着我国电力事业的发展，人们对能源的需求越来越高，用电量也在逐渐增多，这就导致高压设备在使用过程中，出现老化现象，影响着电力系统运行安全性，这就需要电力企业维修人员可以利用状态维修技术实施维修工作，根据高压设备老化情况制定完善的维修方案，保证可以提高电力系统运行的安全性与可靠性，为人们提高良好的用电环境。
1绝缘老化的主要类型分析
1.1多应力联合老化
对于绝缘材料在高电压设备中的应用实验表明，材料老化的速度通常与绝缘材料材质和施加的外加应力类型有很大关系。当前高电压设备的绝缘性能研究过程中，应该深成次研究绝缘材料的材质特性和外加应力类型，继而找到高电压设备中绝缘材料的老化情况规律。不同的绝缘材质，对环境因素的影响结果不同，材质特性决定其在使用过程中受到外界干扰破坏的难易程度。材料外加应力类型的多样化导致对材料的影响程度差异很大，绝缘材料受到外界机械应力影响，容易产生裂缝或者气穴。而绝缘材料对于工作环境湿度、温度异常敏感长期处于不宜条件下，导致绝缘材料老化程度大大加深。所以对于绝缘材料的多应力联合老化因素探究，在预防高电压设备绝缘材料老化中是一项重要措施。
1.2电老化
绝缘体在电场作用下的老化行为没有具体的描述公式，目前普遍采用倒数幂公式L=K/En进行表示，其中K为与具体绝缘材料或电压系统相关的常数，E表示外加电场，n表示电压耐受系数。部分学者认为如果外部施加的电压低于绝缘局部放电起始的电压时，材料就不会有受到电场干扰引起的老化。在恒温的条件下，绝缘体的使用时间趋向于所在电场的阈值，如果绝缘体的外加电场接近或者低于所处电场的阈值，则此绝缘体的使用期限趋于无穷长。此外，当材料的击穿强度远远高于外部施加的电场时，此时的绝缘材料具有较长的寿命，在较长一段时间内不会被电场击穿，具有较强的耐电强度。从非线性电导率的理论出发，电压的电流会引起气穴中气体和表面温度升高，使得绝缘体在外部施加电场的作用下持续老化。
1.3热老化低碳技术
高电压设备在长时期投入使用的过程中，一般会产生大量的热量，使得绝缘材料的温度逐渐升高。通常来说，绝缘材料在使用过程中温度损害和使用寿命有着直接的关系。V.M.Montsinger在20世纪30年代初曾提出“10度规则”，该理论指出：绝缘材料的特性温度的影响十分明显，一般来说，温度每升高10℃，绝缘材料的使用寿命就会缩减一半。虽然由于绝缘材料材质的不同受到这种规律的影响大不相同，但是温度损害仍旧能够产生较大的影响。不久之后，Dakin提出了全新的观点，他认为：绝缘材料出现热老化的实际原因是由于材料自身发生了一系列的氧化还原反应。这种理论得到社会各界人士的广泛认可。
2绝缘老化的状态检修技术分析
2.1状态检修的意义
因为高电压设备绝缘材料出现老化现象是一个渐变的过程，一旦出现老化，就会产生严重的事故，所以使用传统的离线试验以及定期检修对高电压设备绝缘材料进行检修是行不通的。传统的检修不但会由于盲目的进行检修而浪费大量的人力物力，同时过度检修给高电压设备带来更多的安全隐患，增加了绝缘材料缺陷检测的难度。因此，使用在线检测为主，离线试验为辅的方式对绝缘材料进行检测是不可或缺的。
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2.2状态检修技术
2.2.1测量绝缘介质电阻
对绝缘介质电阻进行测量，主要用的是兆欧表测量。一般情况下，高电压设备的绝缘介质都是多层的，在外部施加直流电压时，就会有吸收电压现象，在电流逐渐变小最终趋于某一恒定值的过程中，介质会吸收电压，可以在这过程中根据电流变化情况确定表面多层绝缘体的绝缘状态。
2.2.2测量泄漏电流
泄漏电流试验是和测量绝缘介质电阻相符的，原理相同。在做泄漏电流试验时需要较高的电压，这样才能测量出试验品在不同电压下的泄漏电流，做出泄漏电流和电压关系图，这样也更能对比出试验中的缺陷，还可以根据关系图计算出电阻。
2.2.3耐压试验
耐压试验是绝缘介质状态检测的一种预防试验。具体来说，是指对绝缘介质施加一个比工作电压高出很多的电压进行耐压试验。在试验时，可能会导致绝缘介质的破坏。需要在确定非破坏性试验后实施耐压试验，避免高电压设备的破坏。目前主要采用直流耐压试验和交流耐压试验两种，这样既能发现绝缘介质的缺陷，还能有效地提高高电压设备的安全性。
2.3绝缘老化维修
检测技术的可靠性、方便性和准确性为高电压设备的绝缘老化维修工作带来了重要的数据支持。因此根据绝缘材料在不同外界应力和环境影响下老化规律的变化，对高电压设备绝缘材料运行状况进行整理对比，确保及时检测出老化安全隐患。为了更好的掌握绝缘材料的材质特性和受外界应力变化情况，必要的非破坏性试验不可缺少，同时还应该具备全面的理论知识，为高电压设备绝缘性能分析提供理论基础。检测系统的应用中，一项必须解决的问题显得特别突出，那就是在简册中的变量选择。通常来说，不同检测系统的灵敏度不同，选择的监测检验方式也不同。随着科技的发展，超声波探测技术不断应用到设备绝缘老化监测当中，相比传统的油浸故障分析，超声波探测技术更加先进、灵敏和可靠，同时也经济适用。
3高电压绝缘技术的应用和展望
3.1高电压绝缘技术具有不同类型，包括电力系统的电压防护、电磁暂态仿真技术、脉冲功率技术、电力设备在线监测技术等等。无论是何种技术手段，在电介质材料的性能提高方面都有着绝缘好、导热性好，保护作用强的优点，但也是存在着屈服值低、亲水性高的缺点。因此，应尽量趋利避害，才能在电力系统的工作中得到很好的利用。高电压绝缘技术包含了气体、液体和固体三种类型，拥有的工作流程和工作步骤由于工作对象和实际情况会发生差别。充分掌握工作原理，使用恰当的工作方法，才能将工作特征展现在相关领域中，发挥最有利的作用。在所有的电气设备中，高电压设备的外绝缘材料有很大一部分是裸露在空气中的，这部分包含了外绝缘等设备和材料，高电压设备的外绝缘又包括了室内设备的外绝缘和户外设备的绝缘，绝缘材料的放置方法，绝缘技术的发挥程度，都与配套设备中的绝缘材料的质量、性能等有直接关系。这些材料的机械性能、拉伸强度，都可以决定高电压绝缘技术的发挥好坏。
3.2高电压绝缘设备的绝缘体容易由于积污物导致的设备老化，出现闪污、电动力的不足，影响供电使用。因此，在日常的设备检查与清理过程中，应注意防止设备表面凝露，在恶劣天气，如雷击、雨雪等，或者自然灾害，如地震、滑坡，极其容易发生漏电导致故障发生。因此，应对高电压绝缘材料加强日常的养护于更换，减少有害物质对高电压绝缘材料的侵害，在绝缘材料的选择上，尽量选择耐热性、导热性、环保性好的产品，因此今后高电压绝缘材料的开发与改善也是需要长期关注的问题。
结语
近些年来，随着科学技术的不断发展，电力设备状态检测技术也随之不断进步，使得目前我国电网高电压设备运行的状态趋于稳定。对于高电压设备来说，其安全运行在一定程度上可以确保供电稳定性和可靠性。针对这种情况，绝大多数高电压设备都使用绝缘在线检测技术，从而有效地解决高电压设备的绝缘老化问题。
参考文献：
[1]李福善，熊凤.电气设备的绝缘在线监测与状态检修[J].化工管理，2016（20）.
[2]王海姣. 高电压设备绝缘老化及状态检修技术管窥[J]. 科学技术创新，2016（8）：114-114.
论文作者:戚家浩1,曹立爽2,李永森3,雷艺4
论文发表刊物:《河南电力》2018年10期
论文发表时间:2018/11/16
标签：电压论文; 绝缘材料论文; 设备论文; 电场论文; 状态论文; 应力论文; 绝缘体论文; 《河南电力》2018年10期论文;