（包头供电局修试二处试验班内蒙古包头014030）
摘要：随着技术的不断进步，高电压大容量变压器的应用范围也越来越广，这也就对绝缘技术提出了更高的要求，传统的电工陶瓷材料由于拉伸强度较弱、抗冲击能力不强以及容易破碎等，逐渐的被各种新型的绝缘材料所替代。本文通过对变压器以及高电压绝缘技术的详细分析，阐述了高电压大容量绝缘技术的应用现状。
关键词：变压器、绝缘技术、新型材料
目前国内变压器中应用数量最多的就是高电压大容器变压器了，其在用电用户和电力部门见起着至关重要的角色，对于变压器来说，其绝缘性是十分重要的，绝缘性能的好坏会直接影响到变压器能够正常运行，虽然传统的绝缘技术可以起到一定的绝缘最用，但是效果不是很好，因此以树脂、橡胶等材料为代表的新型绝缘材料逐渐的产生，并开始应用起来。
1.变压器的原理和构成
1.1变压器的原理。变压器是通过电磁感应原理所制造的一种静止用电器，一般均由磁芯或者铁芯与线圈所组成。线圈上最少有两个绕组，一些比较特殊的变压器的绕组数量可能更多。与电源相接的绕组为初级线圈，别的绕组为次级线圈。初级线圈的一端加上了交流电以后，铁芯里面的磁通会发生改变，然后次级线圈一端流出经过变压之后的交流电，整个过程就是变压器的原理。
1.2变压器的构成。对于变压器来说，其主要的工作就是对交流电压、电流以及阻抗进行变换，从而对不同需求的用户进行服务，最基本的变压器是有铁芯和两个线圈所组成，通常情况下，线圈都是套在铁芯上面，进而通过铁芯使磁耦合加强。铁芯是由硅钢片叠压而成的，这样能够有效的是铁内涡流与磁滞损耗减少，一般情况下两个线圈间是没有电的，都是由绝缘线所绕成的，通常所使用的材料是铁或铜。与电源相接的绕组为初级线圈，别的绕组为次级线圈，一般是用于和用电器进行连接的。
2.高电压绝缘技术
2.1高电压绝缘技术概述。所谓的高电压绝缘技术指的就是在高电压的情况下利用绝缘材料或者绝缘手段实现目标绝缘的技术，一般都是应用在电工领域。关于高电压绝缘技术的研究非常多，包含高电压和绝缘结构、绝缘理论、防护技术、测试技术、过电压和绝缘技术在电工领域以及新兴技术领域里面的应用等，这项技术是以用户的用电需求为基础的，现阶段来说，高压电绝缘技术属于一种比较成熟的技术，其对电气工程等学科有着一定的推动作用。
2.2应用在高电压大容量变压器中的绝缘材料
2.2.1高电压大容量变压器绝缘材料概述。最早被应用于高电压绝缘领域的材料为电工陶瓷，这种材料的机械性能很高，可是本身拉伸强度较弱、容易破碎、加上抗冲击能力不强等原因，逐渐的被淘汰掉了，现阶段来看，替代陶瓷材料作为绝缘材料的主要为复合材料，包括脂环族环氧树脂、乙丙橡胶、聚四氟乙烯以及硅橡胶等，另外国外目前研发出了一种烯和烃的化合物。
上述这些复合绝缘材料里面，聚四氟乙烯的环境稳定性与电气性能可以说是最好的，然后就是硅胶，硅胶这种材料有着很好的憎水性，所以应用的范围也特别广，另外，硅胶的憎水性还有一定的迁移性，也可以这么说，在硅胶表面的污染物由于迁移性也会具有憎水性。硅胶还有一个优势就是其耐老化性，所以成为了应用最多的一种绝缘材料了。
2.2.2绝缘漆管。近几年绝缘漆管被研发出来了，成为了一种新型的绝缘材料，未来的前景很被看好，一般情况下，绝缘漆管的底材都是棉纱或者玻璃纤维，树脂的种类为主，包括醇酸清漆、改性聚氯乙稀树脂、硅有机漆、油性绝缘清漆以及硅橡胶浆等，有一点主要注意的是，漆管的浸渍一定要均匀并且充分，同时漆膜一定也是完整的，一般情况下，漆管能够承受高达5000伏特的电压还能够不被损坏，并且经过缠绕之后，击穿电压还会降低很多，能够维持在2000伏特上下，在受潮之后，漆管可以承受的击穿电压不应该比1500伏特小。
2.2.3绝缘胶。绝缘胶也是目前应用的较多的一种绝缘材料，其包括电木胶、白乳胶、聚乙烯醇缩丁醛、PVA以及环氧树脂等，相比于电工陶瓷，其拉伸强度以及抗冲击能力都更强，而且一般情况下是不会碎裂的。
2.2.4电工用塑料。还有一种能够用于高电压环境下的绝缘材料，就是电工用塑料，其包括粒状塑料、末状塑料以及纤维塑料。一般情况下，上面这三种电工塑料的主要原材料都是合成树脂，辅料为填料以及相关的添加剂。由于合成树脂所具有的特性，在不同压力以及温度的条件下，电工用塑料都能够被加工成各种绝缘保护材料。另外根据合成树脂的差异，电工用塑料还能够分成热固性塑料以及热塑性塑料，其中热塑性塑料通过相应的加工成型处理之后，其数值分子的结构是不会发生变化的，并且理化性质也没有什么变化，还有一点就是热塑性塑料的特点就是能够被熔化，并且可以被反复的利用。热固性塑料在成型之后，树脂分子就会变成网状结构，不再是之前的线性结构，其理化性质是很难熔化和溶解。
2.2.5气体绝缘材料。目前应用在高电压领域的绝缘气体材料主要有二氧化碳、空气、六氟化硫、氮气以及它们的混合气体，由于这些气体的共性都是很难和其他的物质产生反应，所以称为了绝缘材料。
作为一种绝缘材料，空气最大的就在于很好获取、成本低廉、活性低以及液化温度低，同时空气在被强电击穿之后，能够进行自愈。相比于空气，六氟化硫的击穿强度达到了空气的两倍，并且其稳定性好、耐热性好，一般情况下都是负电性，同时把六氟化硫与其它的气体进行混合能够达到更好的绝缘效果。氮气的特点在于其极强的化学性质，很难和任何物质产生反应，所以现阶段应用的最为广泛的就是氮气。
3.高电压大容量变压器绝缘技术类型
3.1多胶模压绝缘体系。现阶段来说，多胶模压绝缘体系的主要材料为能够模压成型的多胶粉云母，基于多胶粉云母带连续式绕组组成绝缘体系，一般情况下，多胶云母都是使用环氧多胶粉云母带，VPI体系最新研制出来的交流机电绝缘体系也能够应用于高电压环境里面的变压器中。
3.2LD.F绝缘体系。LD.F体系为一类绝缘技术的总称，其中包括低压机电绝缘机里面的变频电机以及同步电动机等，相比于其他体系，LD.F绝缘体系耐热性更好、绝缘厚度更薄、稳定性更高，并且绝缘工艺也比较简单，更加容易掌握，同时运行过程也更为安全，可以做到净化生产，LD.F体系的应用能够大量的节约资源能源。
3.3少胶云母脂环氧VPI绝缘体系。在实际的应用中，少胶云母脂环氧VPI绝缘体系的效果更为出色，这个体系以通过TMEIC绝缘，通过树脂为辅助，历经稀释、固化以及浸渍树脂等一系列工序制作成产品，其耐热性好、稳定性高，能够被广泛的应用于高电压大容量变压器的绝缘技术中。
4.高电压大容量变压器绝缘技术的未来发展
4.1新型材料的出现。无论何种材料都有被替代的时候，在未来，一定会出现绝缘性能更强的绝缘材料。现阶段来说，行业对于绝缘材料的要求是不变的，就是基于绝缘的前提下，具有更好的耐热性、稳定性以及抗击穿能力，所以这三种性能更强的新材料就会成为下一个大规模应用在高电压大容量变压器的绝缘技术里面。
4.2技术的更新。技术的进步从来没有停止过，在将来的绝缘技术里面，例如信息化技术在内的高端机技术很有可能会应用在绝缘技术当中，并通过更为智能化的管理模式进行管理，这些技术必然能够更快的对问题进行处理。
5.总结
在电力系统中，变压器是保证用电安全、持续的重要角色，随着变压器的广泛应用，其绝缘技术也要不断的发展更新。现阶段来说，很多新型绝缘材料已经逐渐的开始被应用起来，因此基于现有技术，对技术持续更新，为一条可持续发展的道路。
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