結(jié)合專利探討特高壓線路中復(fù)合絕緣子的研究進(jìn)展

1 引言

特高壓輸電可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量、大區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)，可降低輸電成本，近二十年美國(guó)、日本、意大利和我國(guó)等國(guó)家都在致力于特高壓輸電技術(shù)的研究。我國(guó)已建成多條1000kV交流輸變電工程和±800kV特高壓直流輸電線路工程，如晉東南—南陽(yáng)—荊門特高壓1000kV交流試驗(yàn)示范工程、淮南—南京—上海特高壓1000kV交流工程、四川向家壩—上?！?00kV特高壓直流輸電示范工程、錦屏—蘇南±800kV特高壓直流輸電線路工程等。

在特高壓輸電工程對(duì)絕緣子的性能要求更高。高壓絕緣子需要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以支撐相關(guān)設(shè)備，且需要具有足夠的抗污閃能力和熱電壓耐受能力。在特高壓輸電工程中，輸電線路附近的電場(chǎng)強(qiáng)度大，容易導(dǎo)致電暈的發(fā)生，直流高壓環(huán)境下積污較交流電壓大。國(guó)內(nèi)外學(xué)者相關(guān)研究表明，直流絕緣子的表面積污可以達(dá)到交流的2～3倍[1]。因此，在特高壓直流工程中，絕緣子的表面積污速度更快，更容易發(fā)生絕緣子的閃絡(luò)。本文初步探討近十年來(lái)國(guó)內(nèi)外在特高壓輸電工程中復(fù)合絕緣子的技術(shù)發(fā)展及專利申請(qǐng)現(xiàn)狀。

2 國(guó)內(nèi)特高壓復(fù)合絕緣子專利分析

在中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)中，針對(duì)特高壓復(fù)合絕緣子檢索到近十年公開(kāi)（公告）的專利文獻(xiàn)共計(jì)107篇，將申請(qǐng)量按照年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，趨勢(shì)圖如圖1所示。

圖1中可清楚地看出國(guó)內(nèi)近十年來(lái)特高壓復(fù)合絕緣子專利申請(qǐng)量較大，集中在2009年、2013年、2015-2017年，尤其集中于2013年，這與我國(guó)特高壓線路整體技術(shù)發(fā)展基本吻合，如2013年國(guó)家電網(wǎng)特高壓交流輸電獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。

進(jìn)一步我們對(duì)107篇專利文獻(xiàn)進(jìn)行申請(qǐng)人分析，得到近十年來(lái)特高壓復(fù)合絕緣子申請(qǐng)量排名前五位的申請(qǐng)人，分別是國(guó)家電網(wǎng)公司、揚(yáng)州市雙寶電力設(shè)備有限公司、東莞市高能電氣股份有限公司、山東彼岸電力科技有限公司以及襄陽(yáng)國(guó)網(wǎng)合成絕緣子有限責(zé)任公司，具體如圖2所示。同時(shí)可以看出國(guó)內(nèi)主要申請(qǐng)人技術(shù)改進(jìn)主要集中在絕緣子器件結(jié)構(gòu)本身（H01）。

3 國(guó)外特高壓復(fù)合絕緣子專利分析

在國(guó)外專利數(shù)據(jù)庫(kù)中，針對(duì)EPO、WIPO、美國(guó)、日本、韓國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)以及俄羅斯等國(guó)的專利申請(qǐng)進(jìn)行檢索，檢索到近十年公開(kāi)（公告）的特高壓復(fù)合絕緣子專利文獻(xiàn)共計(jì)76篇。將76篇文獻(xiàn)進(jìn)行申請(qǐng)人分析，得到申請(qǐng)量排名前五位的申請(qǐng)人，分別是ABB RESEARCH LTD、ABB TEC-INOLOGY AG、KORNMANN XAVIER、SINGH BANDEEP以及SCHMIDT LARS E。同時(shí)可以看出國(guó)外主要申請(qǐng)人技術(shù)改進(jìn)除了復(fù)合絕緣子器件結(jié)構(gòu)本身（H01），還在于復(fù)合絕緣子有機(jī)高分子材料（C08）。具體如圖3所示。

針對(duì)復(fù)合絕緣子的主要兩個(gè)技術(shù)方向，分別進(jìn)行申請(qǐng)量年份分析，如圖4所示，可以看出復(fù)合絕緣子結(jié)構(gòu)和材料的專利申請(qǐng)量在2011-2012年、2016年有兩次高峰。

4 小結(jié)

本文結(jié)合特高壓復(fù)合絕緣子專利申請(qǐng)梳理了絕緣子器件結(jié)構(gòu)、絕緣子材料兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的時(shí)間脈絡(luò)以及國(guó)內(nèi)外主要的相關(guān)申請(qǐng)人。我國(guó)在特高壓交直流輸電技術(shù)中取得了較快發(fā)展，復(fù)合絕緣子相關(guān)專利申請(qǐng)量也有較明顯的優(yōu)勢(shì)，在復(fù)合絕緣子有機(jī)高分子材料領(lǐng)域尚需進(jìn)一步突破。

作者簡(jiǎn)介：

高明月，出生年月：1985年10月30日，性別：女，民族：漢族，籍貫：河南省信陽(yáng)市，學(xué)歷：碩士研究生，研究方向：電力領(lǐng)域?qū)＠麑彶榕c技術(shù)分析.