高压绝缘子 特高压电网绝缘子 可承受百万伏高压和50吨拉力

UHV电网绝缘子可以承受数百万伏特和50吨的张力

用劣质粘土制作“瓷器作品”

国家电网已投入使用的瓷绝缘子

绝缘子绝缘高压试验场

目前，我国超高压和超高压电网已成为经济社会快速发展的显著标志。密集的塔、电线架和电线网络的景象相当壮观。然而，不为人知的是，在构成权力长城的要素中，有一个很重要却经常被忽视的小东西，它就是绝缘体。

近日，全球首条瓷绝缘子自动化生产线在内蒙古京诚绝缘子有限公司工厂正式开工投产..

“没有绝缘子就没有高压电网。”该公司董事长、京诚瓷绝缘子技术研发负责人张在接受科技日报采访时表示:“作为一个十几公斤到几十公斤重的瓷瓶，绝缘子的外观真的不显眼。但它包含了极其丰富的技术。”

每个UHV绝缘体应使用50年

绝缘子作为变电站和高压输电线路基础设施的重要组成部分，承担着绝缘、支撑和机械连接三大任务。“在超高压输电线路中，最大电压可超过100万伏，两塔之间的输电电缆直径超过15厘米，可产生50吨以上的拉力。这些高电压和强拉力必须首先由绝缘体承受。”张对说道。

在京诚绝缘子生产车间，记者看到，高压瓷绝缘子的生产工艺纷繁复杂。该公司高级工程师包永跃告诉记者:“目前，我国和世界高压电网所用的绝缘子主要由玻璃、陶瓷和复合材料制成。三种材料的产品都是世界三分，作为使用时间最长的相对传统的瓷绝缘子，对技术创新的要求相对更大，空相对更广。”

在国内多条运行平稳的UHV输电线路中，京承绝缘子产品占据了半壁江山。张指着实拍图说，由于线路的特殊性，绝缘子一旦开始执行任务，就很难更换。因此，绝缘子除了承受强高压外，还应具有自防尘和适应各种恶劣自然天气条件的性能，并应连续工作至少50年。

“这一系列近乎苛刻的要求使得UHV绝缘子产品与普通绝缘产品有着质的区别。UHV绝缘子不是产品，而是具有完整机械结构的系统。我们小时候在电线杆下发现的。小白瓷瓶是两个概念。”包永跃告诉记者。

据绝缘子行业内部统计，我国线路绝缘子生产厂家有200多家，其中有一定生产规模的约有40家。然而，经过UHV电网的高门槛“审查”，只有日本NGK和包括京诚绝缘子在内的三家国内企业能够为其提供产品。

“绝密配方”允许劣质粘土承受数百万伏特的电压

瓷绝缘子从选材到出厂，需要经过原料检验、配料、球磨、筛分除铁、打浆、造粒、制坯、上釉、烧成、磁检、切割研磨等工序。根据我国UHV电网的应用要求，承受百万伏、数十吨的拉力是绝缘子产品的核心性能，也是京承绝缘子的主要技术研发和投资方向。

改变原材料的成分和性能，提高产品的致密性是核心的核心。“按照传统观念，粘土成分越纯，粘度越高，产品质量越好，但我们的技术团队不这么认为。伴生粘土来源广泛，成本极低，环保。作为原料，它可以事半功倍，但要实现这一目标，颗粒分析技术是关键。”包永岳说。

张带领团队对随处可见的伴生粘土进行了细致深入的颗粒分析。经过数百次成分分析和配方实验，随着粘土旋流器的创新应用，团队最终确定产品原料中伴生的非优质粘土比例为60%，并拥有自主知识产权的原料配方。

“公式的粒子分析结论是我们的核心技术。这项技术解决了两个行业没有解决的问题。首先，它变废为宝，使用随处可见的伴生粘土作为产品的原料，从根本上降低了我们的产量。成本；其次，解决了作为产品主要原料的劣质粘土存在和可能存在的所有不稳定性。换句话说，我们的核心技术可以用劣质粘土制造出比优质粘土密度更高的产品。在业内，这是一场技术革命。”

16吨，21吨，24吨，42吨...京诚绝缘子的产品性能随着原材料配方的不断改进而同步变化。目前，企业生产的最新产品已应用于国家电网藏中互联工程、吉昌至古泉UHV DC输电工程等重要工程，机电拉伸性能高达550KN，绝缘性能可轻松满足极端恶劣气候环境下百万伏的要求。

实现自动化生产的技术创新

电气和陶瓷行业一直是典型的劳动密集型行业。复杂的工序和繁琐的工序使得瓷绝缘子的生产离不开大量的人工操作，自动化生产是世界瓷绝缘子行业的梦想目标。“难，非常难。”张坦言，“行业的特点决定了这个目标的实现注定充满坎坷，但我们一直坚持技术集成和创新。我们坚信，有了技术，一切皆有可能。”

张说，瓷绝缘子产品之所以是复杂的设备制造，是因为它的核心技术不仅仅是原材料配方，而是一种技术集成。近十年来，京诚绝缘子一直致力于这一技术集成的研发，世界上第一条自动化生产线就诞生在这里，得益于此。

原料制备的水化处理过程实现了水循环利用，改变了生产工艺；窑炉余热利用的技术创新，实现了生产线零排放，实现了干燥过程和烧成过程一体化。液体水泥助磨剂制备、无线智能零值在线自检、简易旋转筛分机、智能换热器、自动粗纱机……短短几年间，成功完成20项核心技术创新。

自动化生产车间即将运行，记者看到，从配料、制作、上釉、烘烤、检测，最后到包装，基本实现了自动化。“基于这套核心技术，我们最终创新了这条生产线的灵魂——瓷绝缘子辊道窑。”包永岳说。

辊道窑不是窑，而是生产线。旋转辊用作陶瓷体的载体。从表面上看，它类似于传送带，但它的功能极其强大。在通过滚筒的转动将陶瓷从窑头转移到窑尾的过程中，可以自动完成烧成到检测和包装。

这条全自动瓷绝缘子生产线是集无机矿粉破碎分选技术、电子称重配料技术、辊道窑自动烧成技术等多项技术于一体的高档瓷绝缘子自动化生产线。可以实现从原料输入到成品检验输出的连续生产。