1.郑州电力职业技术学院451450;2.郑州电力职业技术学院451450
摘要:随着社会经济的发展和我国人口基数的增大,居民生活水平保障提高,对电力的需求量日益增加,使得我国电力工业的规模慢慢的扩大。发电量的增加带来了环境污染的影响。随着人们对环境污染的关注度增加,以及我国的大力治理污染的战略方针,在电力工业生产中各类电缆的重视越来越高。在电力工业发展初期,发达的国家地区布满了空中电力传输,随着社会的发展,空中电力输电的弊端慢慢显露出来,影响环境美观,线路长时间暴露外面,对电力传输的稳定性,以及人身安全都有很大程度的影响。架空输电线在线路经过的园林地带线路的故障老化都会带来火灾发生的可能性,而且占用土地资源导致资源浪费。电缆技术的产生使得电力工业的发展得到了一个值得提升,提高了电力的传输效率,减少了在传输过程中的资源浪费。而且电缆传输技术是将电缆埋在地下,美化了城市环境,减少可可能发生的安全隐患。除此之外对线路整体的损耗程度也大大减小,增加了电路传输的稳定性。而随着社会的不断发展,电路传输的多样化,例如海洋送电,及工业用电的增加,电力压力的级数也在不断增加,高压/超高压的电力电缆技术有着巨大的发展前景。电力工业也将迎来发展的又一个新时代。下文我们将对高压,和超高压电缆的关键性技术进行分析讨论
关键词:电力;电压;高压超;高压;电缆;技术分析
1、对我国以往电力输电模式的分析
在我国用电设备刚刚普及时,架空输电线路成为了我国各地的输电标准。但是架空输电线路存在着很多弊端,也需要有一个合理的管理办法。空中电线交叉纵横,影响了城市美观,又增加了安全隐患。对于事故的维修不能在第一时间进行,耽误了线路传输的正常进行,还需要定期对设备进行维护管理,及时更换老化的线路。又因为长期暴露于空中,所以人为因素、天气因素和自身线路的损耗对传输电路的稳定性都有影响。在一些平原,高原地区鸟害现象对与电路的影响也颇为严重。多发生在在春秋和冬天,鸟类繁殖和筑巢迁移的时期。一些大型鸟类的飞行追逐,或在线路上嬉戏玩耍对线路都造成了极大的影响。鸟类在搭杆上进行筑巢,筑巢材料以树枝,杂草,铁丝为主。若这些材料掉落在两线之间就很有可能引起线路的短路起火。鸟巢的掉落也有可能引起绝缘子放电发生短路现象。鸟类也可能对线路外部的绝缘皮进行啄食造成外部线路裸露,引起短路。又因为鸟害发生地区多为人烟稀少的地区,对于事故的维修不能在第一时间进行,耽误了线路传输的正常进行。电缆技术的产生有效的避免了这些事情的发生,但是由于电缆本身的结构,在发生故障是不能精确的进行定位以及更换维修,维修难度较大,尤其是海底输电,难度可想而知。不过在日常输电中发生事故的几率要比架空输电线路小的多,下文我们将对高压,和超高压电缆的关键性技术进行分析讨论。
2、高压/超高压电力电缆关键技术分析
电的发现是社会文明进步的一大重要标志。电是一种清洁,高效的能源,为人类的生活带来了极大的进步。电的发现也为社会经济,科学技术在未来的发展奠定了基础和发挥了巨大的作用。随着社会对用电需求以及用电稳定性的需求逐渐增大。我国电力工业承受着双重压力。电缆技术的产生确定了电力工业的未来发展方向。我国对于超高压电力的研究起源于30多年前,对电缆技术的研究一路并不顺利,起初的电缆传输技术故障频发,超过了架空输电线路。而问题的来源多是因为绝缘性,对于电缆线路的材料一直是这些年来重点研究的对象。因为要进行高电压传输,对电缆的耐热性以及绝缘性和导体的阻值都有很高的要求。高压挤塑电缆的产生解决了这一难题,让电缆技术从实验室进入了日常生活中,也正是这一技术,让电缆传输开始广泛使用,但是只能用于短距离输电,对于海底输电这一项目并不适用。且电路在传输过程中的损耗较大。我国自主研发的高压挤塑电缆的投入使用在世界范围内有着极其重大的意义。
在电缆从产生发展到现在这么多年的时间里,科研人员主要对如何让传输电压更高,安全性更大,传输的距离更长,过程中能源的损耗更小进行一系列的研究。当然还有对电缆在投入使用后出现的实际问题进行研究,对电缆技术进行不断的完善与创新。例如在挤塑电缆投入使用后的几年中,研究人员接收了很多的故障事故报告。在通过对这些报告的研究发现,是因为绝缘中出现了材料老化的现象,通过对这些材料的性质以及在实际使用过程中的问题研究。最后采用了一种可以有效减少电树枝老化的材料和三层挤工艺才解决了问题。让高压挤塑电缆的事故率减小,更加广泛的投入使用。还有一些因种种原因没能投入使用的电缆技术,例如高温超导技术的研发,可以在低温下实现零阻值,但因为温度比较低在日常的使用环境中不能达到,而且制造成本较高,技术难度较高。所以该技术还不能投入使用,但在整个科研领域有着重大的意义。不过在电缆技术不断成熟的未来,通过不懈的努力,找到解决问题的办法,肯定可以突破研究瓶颈,将这高温超导技术运用到实际生活中来。
3、现阶段存在的问题分析
3.1电缆线路的老化问题分析
电缆使用过程中电树枝的老化问题一直是这么多年来科研人员的主要研究对象,线路的老化也是故障频发的主要原因。通过研究分析,电缆线路的老化主要是因为线路中的电树枝化,在表皮产生细微的裂纹,破坏了绝缘场强,进而影响了线路的使用寿命,增加了故障的发生率。所以现在科研人员还一直在研究尝试找出一种可以尽可能少的出现线路电树枝的材料,或制造工艺。这也是电缆技术在未来的发展中,电气工作者会持续关注的一个问题。
3.2对于电缆线路的诊断检测问题分析
电缆设备的安装都在地下,相比较与架空输电设备来说,进行日常的维护和检修比较复杂,而且检测的准确度也较低。目前现有的检测手段是对电缆的温度和对局部的放电信号的变化来进行检测,由于是透过地下也就可能存在一些不能估计的影响因素。测量手段也有很多,以分布式光纤测温为主,灵敏度好,测量速度快,使用方便。但是无法对电缆的缺陷程度提供准确的数据,在对电缆线路进行诊断方面还存在着较大的不确定性,就不能精确的分析出线路的损坏程度。所以在诊断检测这方面也还需要科研人员不断的去更新完善,补缺了在电缆技术中的这一短板。
4、对未来发展趋势的展望
电缆技术的也有了100多年的历史,从研发产生到现在的逐渐成熟,经历了漫长曲折的过程。在这么多年时间里科研人员攻破了一个又一个的难题,使得电缆技术实现一次又一次的提升。高压以及超高压电缆输电技术在未来还有很大的发展趋势。高效率、高容量、高安全性输电、保护环境资源是未来的发展趋势。就目前来说,电缆传输技术的优势与弊端都很明显,传输电力压力等级高,传输过程中能源损耗小,传输效率高,不受地形因素影响线路的安装铺设,这些都是电缆传输技术的优点。对于线路老化问题,检测手段不完善,维修难度较大,这些弊端都是在未来的发展中需要着重研究的问题。
5、结束语
随着日益增大的用电需要,和逐渐重视资源利用效率问题需要我们在高压及超高压电缆传输技术上进行更加深入的研究。电是一个时代的标志,电缆的产生又是电力工业的一个重大标志,对于世界范围内都有着重大的影响。社会飞速发展,电力技术的发展也要跟上脚步。在未来的几十年中,能源问题必将是人类需要面对的主要问题,所以要尽早去面对能源紧缺这一问题,减少电网传输对能源的消耗,响应我国的绿色号召。积极推进电缆电力的发展,加快我国的经济建设。
参考文献
[1]应启良.我国发展直流海底电力电缆的前景[J].电线电缆,2012
[2]周远翔,侯非,聂琼等.温度对硅橡胶电树枝老化特性的影响[J].高压电技术,2012,38(10):2640-2646
作者简介:张瑞洁性别:女籍贯:河南省焦作市温县民族:汉族出生年月:1985.12学位:工学学士职称:初级研究方向:电气工程及自动化单位:郑州电力职业技术学院