可再生能源触发可持续电绝缘体发展

研究人员发现，随着全球清洁能源革命，电绝缘体的部署有所增加。根据 Global Market Insights 的数据，到 2028 年底，电绝缘子市场规模可能超过 75 亿美元。

智能电网解决方案不仅是流行语，而且作为战略投资领域正在获得全球当局的认可，不仅有可能帮助经济而且环境进步。

电网现代化的需要

在电网基础设施发展变得越来越重要（尽管挑战越来越大）的时代，对现代化的需求比以往任何时候都更大。各种研究证实了这一需求，包括 2020 年普林斯顿大学的一项研究表明，到 2035 年，电网容量必须增加近一倍，才能建立净零排放电网。

智能电网必须具有弹性、可靠、强大、高效和经济。电绝缘体作为现代电网基础设施的关键要素发挥着重要作用。

随着对智能电网基础设施的投资兴趣继续呈上升趋势，电绝缘子市场 有望见证众多增长机会。随着新型和创新绝缘材料的出现，这种增长在材料科学的进步中尤为突出，为更强大和更高效的电网网络铺平了道路。

现代网格用瓷/陶瓷键绝缘材料

电网是现代生活中最不可或缺的组成部分之一，尤其是在像美国这样的地区，从公民安全到国家安全，一切都依赖于可靠的电力供应。

美国电网由 9，200 多台发电机组组成，发电量接近 100 万兆瓦，连接在 600，000 英里的输电线路上。近年来，电网的现代化已成为重点关注的领域，新设备、技术和控制装置的出现进一步加强了这一趋势，这些新设备、技术和控制装置同步工作以更有效地供电。

先进的电网网络包括各种电线和电力线，它们通过悬空的电线传输高压电力。尽管电线本身没有绝缘，但网络的某些区域需要绝缘，例如带电电线与支撑电线的电线相遇的地方。电绝缘体通常不响应电场，从而防止电气故障和火灾。

尤其是瓷/陶瓷电绝缘体，由于其众多的材料特性和广泛的应用潜力，在工业操作中获得了极大的青睐。

陶瓷材料以其卓越的机械强度和不导电性而闻名，使其非常适合用作电路板、同轴电缆和电源线中的绝缘体，以防止出现电涌、短路和火灾危险。此外，陶瓷绝缘体表现出很强的保温能力，以及良好的塑性特性、精密磨削潜力和具有优异机械性能的粘合性，使其能够成型为各种形状。

此外，由于它是一种不良的电导体，因此由陶瓷制成的绝缘体可以让电流通过而不会对附近的电导体产生任何反应，尤其是与其他非导电材料结合使用时。

多年来，陶瓷电绝缘体在一致性和质量方面取得了长足的发展。纳米技术是主要贡献者之一，考虑到该技术作为先进、高性能和独特材料在多个工业领域的强劲增长。例如，在电绝缘体行业中，由于在更大的耐腐蚀和漏电起痕以及更好的介电强度方面的潜在突破，使用纳米材料开发绝缘产品已受到越来越多的关注。

在户外瓷绝缘子中，纳米技术被认为是一种可行的技术替代品，可以改善疏水性等特性，疏水性是影响绝缘材料电气性能的重要参数。

这种演变也得到了材料科学家和商业实体开发专门为高性能环境设计的新型绝缘材料的努力的支持。

一个显着的例子是 XJet Ltd. 在 2021 年 8 月将氧化铝陶瓷添加到其增材制造材料组合中。技术陶瓷可能会展示出作为电绝缘体的巨大潜力，特别是在现代电网等复杂应用中。

瓷绝缘子的主要优点包括优越的强度、硬度、电绝缘性能、高导热性、耐高温和耐磨性。陶瓷的电阻为 25+ kV/mm，远高于聚合物绝缘体中的 20 kV/mm。此外，瓷/陶瓷电绝缘体对表面退化具有很强的抵抗力，因为它们在负载期间不会炭化或退化，这一特性主要归因于材料能够承受超过 1000°C 的温度。

陶瓷电绝缘体近年来也因其低碳足迹而获得发展势头，这主要归因于它们的成分。陶瓷绝缘子的基本原材料包括长石、高岭土、铝土矿和其他广泛可用且不需要复杂精炼的粘土，从而减少了对长途运输物流的需求，并能够使用更多的当地采矿资源。陶瓷绝缘体被认为是可持续解决方案的另一个原因是其完全可回收的性质，这得益于天然存在的无害矿物质（如二氧化硅、氧化铝和 C-130 质量中发现的其他金属氧化物）的成分。

可再生能源触发可持续电绝缘体发展

随着电气化在众多工业部门中占据一席之地，整合可再生能源已成为当务之急。像美国这样的著名国家已经加快了可再生能源的安装，以应对气候变化带来的挑战。然而，这种转变给已经老化的电网增加了巨大的负担。随着运营商努力减少二氧化碳排放，同时满足对可再生能源不断增长的需求，输电网正面临挑战。

其中一些问题正在通过旨在升级电网的创新解决方案的出现得到解决。电绝缘子市场的创新，如复合绝缘子的发展，对此做出了巨大贡献。这些解决方案既用作绝缘体又用作结构，通常用于称为双 V 复合绝缘横臂或 CICA 的技术中，这些解决方案可作为一种新颖的方法来解决不断变化的电网生态系统所带来的财务和技术挑战。这些包括从离地间隙问题到电压/电流升级到现有电网上日益增长的可再生能源负担的所有内容。

随着向可再生能源的过渡势头强劲，电网运营商面临着若干挑战，从升级输电线路容量到获得新电网项目的监管批准。Double-V CICA 等创新技术正在成为这些问题的可行解决方案，并有助于分销网络的升级。Double-V 组件作为以前用于压实的水平二维单 Vee 技术的替代品而曝光，有助于优化输电塔的几何形状。这是通过与该技术相关的关键优势实现的，包括抗污染引起的闪络的弹性、抗冲击载荷的弹性抗力和高强度重量比等。

电气绝缘子行业的另一种创新形式源于公司重新关注发现可使下一代电网和输电基础设施更加可靠和高效的材料。

一个值得注意的例子是韩华道达尔石化，它引入了一种包含可回收聚丙烯的电绝缘材料，作为电线的合适解决方案。这项创新打破了热塑性聚合物不能很好地用作绝缘材料的观念。

2021 年 10 月，瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员推出了一种用于 HDVC（高压直流）电缆的新型聚乙烯绝缘材料，其导电性比传统解决方案低三倍。这是瑞典团队通过在材料中添加少量 P3HT（聚 3-己基噻吩）来实现的，该材料以增强聚乙烯绝缘性能而闻名。

此类发展可以使它们成为电绝缘子行业广受欢迎的解决方案，并加强其作为向可持续和现代电网生态系统过渡的关键工具的地位。　　

      审核编辑：彭静