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高电压与绝缘技术浅析 指导教师： 姓名： 学号： 学院： 专业班级： 摘要 随着我国经济与科技的双重发展，电力系统相关产业也在不断蓬勃壮大，电力企业的增多使得高电压输电与绝缘技术的研发、应用、推广越来越成为人们所关注的焦点。大部分的电气设备都需要直接裸露于空气中进行作业，但同时这对设备的外绝缘技术要求更高。电力事业的进一步发展需要电力研究在高电压与绝缘技术方面有着突破性的进展与创新。本文简要介绍了高电压与绝缘技术概况与部分应用，分析了当前此领域存在的一些问题，通过对其应用领域及发展现状、趋势的阐述，为高电压与绝缘技术的进步提供参考。 引言 在高电压绝缘技术形成的初期阶段，由于绝缘技术只能对相关的电气、电力系统起到“静止和消极”等作用，故未被人们广泛重视。但随着19世纪中期高电压、大容量的电力系统的不断发展，以及全球对于高温、高频、激光、航天等技术领域的不断拓展，电气产品也面临着新的挑战。在这样的背景下，绝缘技术的重要性得以彰显。20世纪初，高电压与绝缘技术逐渐成为一门独立的学科，经过一段时间的发展，其已成为电工相关学科的重要组成部分之一。然而尽管我国对于高电压及绝缘技术已有了较长时间的研究，甚至基本已推广全国，但高电压与绝缘技术仍有许多亟需突破之处。我们要充分认识到高电压与绝缘技术的复杂性、重要性、实用性及其发展现状，并通过不断地学习、摸索和研究，努力突破在使用方面的局限性与弊端，充分发挥它的价值。[1] 定义与概述 高电压与绝缘技术是电气工程的二级学科之一，主要研究方向以设备绝缘状态为基础，涉及气体放电、等离子、局放、闪络等多个方向。研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象、高电压设备的绝缘结构设计、高电压试验和测量的设备及方法、电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展都有重大影响。[2] 高电压绝缘技术基本定义为：通过建立可靠合理的绝缘系统实现电气、电力系统的绝缘功能。宏观上而言，高电压绝缘技术所涉及到的技术面是极其广泛的，它可划分为绝缘系统设计、绝缘材料的选择与改进、绝缘测试技 术三大模块，每一模块又可进一步划分，如绝缘测试技术囊括常规性能测试、环境影响测试、试验方法研究等等。而只要是电气设备上所有暴露在大气中需要绝缘的部分， 都可归属于外绝缘技术的范畴、包括室内设备的户内外绝缘、户外设备的户外绝缘等等。 高电压是个相对的概念,是针对某种极端条件下的电磁现象而言,并不意味着在电压数值上具有某一确定的划分界限。它的存在完全依赖于电介质及其系统,因此高电压和绝缘是一个不可分割的整体。高电压和绝缘技术的基本任务是研究高电压的获得和高电压(电场)下电介质及其系统的行为和应用。 高电压与绝缘技术学科领域研究高电压的产生，在高电压下绝缘介质及其系统的特性，电气设备及绝缘，电气系统过电压及其限制措施，高电压试验技术，电磁环境及电磁污染防护，以及高电压在技术的应用等。 其主要内容可分为四部分：各类电介质在高电场下的特性，电气设备绝缘试验技术，电力系统过电压与绝缘配合，高电压技术在各个领域的应用等。 高电压与绝缘技术优点 (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必威体育精装版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。[3] 发展现状 过去高电压绝缘技术常使用的材料是电工陶瓷，因为电工陶瓷具有较好的电气性能，并且自带的环境稳定性较好，机械性能也较强。然而电器陶瓷也有其弱点——易碎，且抗冲击能力较差、拉伸强度比较低。同时，电工陶瓷的亲水性也给电工陶瓷绝缘技术带来了很多麻烦。但是随着科学技