從1983年第一批在石太線、寶成線鐵路隧道內(nèi)投入使用的國產(chǎn)復(fù)合絕緣子開始，復(fù)合絕緣子國產(chǎn)化的發(fā)展時(shí)間已經(jīng)超過30年。經(jīng)過大量且頻繁的深入研究、實(shí)驗(yàn)、試用再到推廣。現(xiàn)在，復(fù)合絕緣子技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟了，中國成為世界上第一個(gè)在特高壓交流、直流輸電系統(tǒng)中以有機(jī)外絕緣為主的國家。本文將進(jìn)一步梳理復(fù)合絕緣子在電力系統(tǒng)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

　　技術(shù)的進(jìn)步總是伴隨著各種困難和挑戰(zhàn)，然后以某一特殊的方式滿足市場的需求。然而，電力行業(yè)和其他傳統(tǒng)行業(yè)還有些不同，因?yàn)槟撤N產(chǎn)品一旦被電力運(yùn)行系統(tǒng)準(zhǔn)入接受，在其他地方或者其他電力系統(tǒng)的應(yīng)用就會(huì)大大加速，復(fù)合絕緣子就正好歷經(jīng)了這個(gè)過程，從1985年到2015年，電力行業(yè)的復(fù)合絕緣子用量實(shí)現(xiàn)連續(xù)翻倍式增長，如圖1所示。

　　圖1 中國復(fù)合絕緣子歷年用量

　　(來源：高電壓技術(shù))

　　在實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展過程中，技術(shù)層面經(jīng)歷了三個(gè)關(guān)鍵機(jī)遇時(shí)期：1.大面積污閃事故;2.三峽輸變電工程;3.特高壓輸變電工程。

　　復(fù)合絕緣子的耐污閃性能壓倒價(jià)格劣勢和耐老化性能的不足

　　在上世紀(jì)80年代末90年代初，華東電網(wǎng)和華北電網(wǎng)多條500 kV 線路連續(xù)多次出現(xiàn)大規(guī)模的絕緣子閃污事故，結(jié)果導(dǎo)致鐵帽炸裂導(dǎo)線落地。基本上都是排查數(shù)日，才恢復(fù)正常供電。當(dāng)然，絕緣子閃污的問題引起了國家電力部門的高度重視，3年間連續(xù)召開的專題會(huì)議仍然對(duì)現(xiàn)有的防閃污措施不滿意，因?yàn)榧夹g(shù)上比較傳統(tǒng)，人工投入大，而且還需要間歇性斷電。

　　后來，國家將復(fù)合絕緣子研發(fā)計(jì)劃列入“七五”的攻關(guān)任務(wù)，由清華大學(xué)和武漢水利電力學(xué)院承接，經(jīng)過兩年時(shí)間的研發(fā)和兩年時(shí)間的技術(shù)鑒定，最終110~500 kV 硅橡膠合成絕緣子的配方、工藝和連接等技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了不同電力設(shè)備生產(chǎn)廠商進(jìn)行批量生產(chǎn)。然而，遵照市場規(guī)律，硅橡膠復(fù)合絕緣子的價(jià)格是普通瓷絕緣子的2~3倍，通常狀況下，有機(jī)材料的戶外絕緣老化問題比瓷質(zhì)材料更嚴(yán)重一些，但是硅橡膠復(fù)合絕緣子的耐污閃性能壓倒價(jià)格劣勢和耐老化性能的不足，得到了電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。

　　三峽輸變電工程建設(shè)誕生了復(fù)合絕緣子的首個(gè)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　在2000年左右，圍繞三峽輸變電工程總共要鋪設(shè)9000km的交直流輸電線路。直流輸電線路的污閃也遠(yuǎn)比交流線路嚴(yán)重，直流絕緣子的積污相對(duì)交流絕緣子的積污嚴(yán)重。

　　與此同時(shí)，復(fù)合絕緣子的關(guān)鍵技術(shù)得到突破和解決。為防止脆斷使用耐酸芯棒;避免外楔式絕緣子長期機(jī)械強(qiáng)度大幅下降而使用新型壓接式結(jié)構(gòu);關(guān)于硅橡膠材料的憎水性評(píng)價(jià)，改善直流電蝕、運(yùn)行中的傘裙破損和異常閃絡(luò)等問題都有了針對(duì)性研究方案和實(shí)質(zhì)性對(duì)策。這些方案對(duì)策推動(dòng)了復(fù)合絕緣子的技術(shù)進(jìn)步，也讓它抓住了三峽輸變電工程建設(shè)歷史性機(jī)遇。

　　2002 年，我國頒布了中國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 810—2002，它是關(guān)于直流復(fù)合絕緣子的首個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)提高復(fù)合絕緣子長期運(yùn)行的機(jī)械性和電氣可靠性有重要意義。

　　壓接式大噸位復(fù)合絕緣子研制成功為其贏得了第三次歷史機(jī)遇

　　當(dāng)國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司2004年底至2005年初開始積極啟動(dòng)交直流特高壓輸變電工程之時(shí)，國內(nèi)外各方面對(duì)特高壓工程的難度還是有很大顧慮的，包括對(duì)特高壓輸變電設(shè)備的顧慮。對(duì)特高壓絕緣子串的顧慮首先是其污穢性能，其次還有機(jī)械性能、電場控制等。

　　瓷和玻璃絕緣子設(shè)計(jì)的絕緣子串長度明顯超過了雷電和操作過電壓的絕緣要求，不符合工程上的等強(qiáng)設(shè)計(jì)原則。同時(shí)，這么長的絕緣子串會(huì)導(dǎo)致塔頭尺寸過大，線路造價(jià)激增，線路建設(shè)施工難度大，線路運(yùn)行的清掃維護(hù)成本高，這顯然是電力運(yùn)行部門難以接受的。

　　壓接式大噸位復(fù)合絕緣子的研制成功，以及復(fù)合絕緣子十幾年來的良好運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)為其贏得“特高壓機(jī)遇”提供了有力的支撐。大量采用硅橡膠復(fù)合絕緣子之后，國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司自2007年以來，污閃幾乎已經(jīng)排在輸電線路各種跳閘和停運(yùn)因素的最后一位。

　　結(jié)語

　　復(fù)合絕緣子國產(chǎn)化的發(fā)展時(shí)間已經(jīng)超過30年。經(jīng)過大量且頻繁的深入研究、實(shí)驗(yàn)、試用再到推廣。現(xiàn)在，復(fù)合絕緣子技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟了，中國成為世界上第一個(gè)在特高壓交流、直流輸電系統(tǒng)中以有機(jī)外絕緣為主的國家。技術(shù)的進(jìn)步主要抓住了大面積污閃事故，三峽輸變電工程和特高壓輸變電工程三次歷史機(jī)遇，為復(fù)合絕緣子的應(yīng)用發(fā)展開辟了廣闊的空間。