结合专利探讨特高压线路中复合绝缘子的研究进展

1 引言

特高压输电可实现远距离、大容量、大区域电网的互联，可降低输电成本，近二十年美国、日本、意大利和我国等国家都在致力于特高压输电技术的研究。我国已建成多条1000kV交流输变电工程和±800kV特高压直流输电线路工程，如晋东南—南阳—荆门特高压1000kV交流试验示范工程、淮南—南京—上海特高压1000kV交流工程、四川向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程、锦屏—苏南±800kV特高压直流输电线路工程等。

在特高压输电工程对绝缘子的性能要求更高。高压绝缘子需要有足够的机械强度以支撑相关设备，且需要具有足够的抗污闪能力和热电压耐受能力。在特高压输电工程中，输电线路附近的电场强度大，容易导致电晕的发生，直流高压环境下积污较交流电压大。国内外学者相关研究表明，直流绝缘子的表面积污可以达到交流的2～3倍[1]。因此，在特高压直流工程中，绝缘子的表面积污速度更快，更容易发生绝缘子的闪络。本文初步探讨近十年来国内外在特高压输电工程中复合绝缘子的技术发展及专利申请现状。

2 国内特高压复合绝缘子专利分析

在中国专利数据库中，针对特高压复合绝缘子检索到近十年公开（公告）的专利文献共计107篇，将申请量按照年份进行统计，趋势图如图1所示。

图1中可清楚地看出国内近十年来特高压复合绝缘子专利申请量较大，集中在2009年、2013年、2015-2017年，尤其集中于2013年，这与我国特高压线路整体技术发展基本吻合，如2013年国家电网特高压交流输电获国家科技进步奖特等奖。

进一步我们对107篇专利文献进行申请人分析，得到近十年来特高压复合绝缘子申请量排名前五位的申请人，分别是国家电网公司、扬州市双宝电力设备有限公司、东莞市高能电气股份有限公司、山东彼岸电力科技有限公司以及襄阳国网合成绝缘子有限责任公司，具体如图2所示。同时可以看出国内主要申请人技术改进主要集中在绝缘子器件结构本身（H01）。

3 国外特高压复合绝缘子专利分析

在国外专利数据库中，针对EPO、WIPO、美国、日本、韩国、英国、法国、德国以及俄罗斯等国的专利申请进行检索，检索到近十年公开（公告）的特高压复合绝缘子专利文献共计76篇。将76篇文献进行申请人分析，得到申请量排名前五位的申请人，分别是ABB RESEARCH LTD、ABB TEC-INOLOGY AG、KORNMANN XAVIER、SINGH BANDEEP以及SCHMIDT LARS E。同时可以看出国外主要申请人技术改进除了复合绝缘子器件结构本身（H01），还在于复合绝缘子有机高分子材料（C08）。具体如图3所示。

针对复合绝缘子的主要两个技术方向，分别进行申请量年份分析，如图4所示，可以看出复合绝缘子结构和材料的专利申请量在2011-2012年、2016年有两次高峰。

4 小结

本文结合特高压复合绝缘子专利申请梳理了绝缘子器件结构、绝缘子材料两个技术领域发展的时间脉络以及国内外主要的相关申请人。我国在特高压交直流输电技术中取得了较快发展，复合绝缘子相关专利申请量也有较明显的优势，在复合绝缘子有机高分子材料领域尚需进一步突破。

作者簡介：

高明月，出生年月：1985年10月30日，性别：女，民族：汉族，籍贯：河南省信阳市，学历：硕士研究生，研究方向：电力领域专利审查与技术分析.