固化时间对防污闪涂料性能影响试验研究

马 宁，刘增浩，张天宇

（国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

固化时间对防污闪涂料性能影响试验研究

马 宁，刘增浩，张天宇

（国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

电力超长效防污闪涂料（PRTV）是现阶段电力行业应用最广泛的防污闪涂料之一，PRTV涂料可大幅提高输变电设备外绝缘污闪电压，且性能稳定，使用寿命长，但深部固化较慢，在未完全固化前其性能不稳定。因此，针对PRTV涂料不同的固化时间对其力学性能和绝缘性能进行试验研究，得出各性能与时间的变化曲线，为防污闪施工及项目抽检验收试验提供科学试验数据。

防污闪；PRTV涂料；固化时间；机械性能；电气性能

近一段时间污闪事故在我国大电网频繁发生，沿绝缘子表面的闪络往往会造成电力系统大面积、长时间停电，尤其是在气候条件恶劣的情况下更为明显，轻者影响局部供电，重者将对电网造成影响，甚至使整个电网产生裂解。污闪的发生对供电系统的影响给国民经济造成了巨大损失，对人民群众的生产、生活产生了不可估量的影响。

电力系统户外设备电瓷表面的自然积污现象是不可避免的，随着我国国民经济的发展，各地污染源不断增多，大气污染日趋严重，盐密值范围逐年增高。线路逐年增加，瓷绝缘配置普遍偏低，防污闪专业人员偏少，过电压运行及气候、鸟害等因素，污闪的可能性越来越大，给运行维护提出了更高的要求。1996年12月至1997年1月间于华北、华东、华中、山东地区的大面积污闪事故［1］，又一次为我们敲响了警钟［2］。

防污闪涂层应能够耐受强风沙气候侵蚀，满足设备检修蹬踏的要求，并允许进行必要的水冲洗或清扫，因此，防污闪涂料应具有一定的的机械强度性能，并满足实际生产的需要。

1 防污闪涂料基于固化时间影响的理论分析

1.1 试验机理

涂料的憎水性和憎水的迁移性是提高污闪电压等级的关键。涂料涂敷在电瓷表面，固化后形成一层胶膜，该胶膜在洁净条件下有优良的憎水性，当胶膜表层被污秽覆盖后，胶膜内的小分子憎水基团能快速窜过污秽层，迁移到污秽层表面，使污层表面具有优异的憎水性。这样，在雾、露、细雨等潮湿气候条件下，污层表面很难湿润，即使长时间使污层湿润后，污层表面也不会形成水流和水膜，而是以众多不连续的小水珠独立存在，从而扼制了泄漏电流的产生，提高了绝缘子的污闪电压。

1.2 PRTV防污闪复合涂料功能

1.2.1 PRTV防污闪涂料现状

PRTV防污闪涂料是一种新型电气功能材料，专为电网及各发、输、用电客户持久彻底地消除设备污闪隐患而设计，为电瓷设备持久性反污提供了一种新的技术。产品性能达到并部分超过高温硅橡胶的技术指标，其设计使用寿命为20年。PRTV具有以下特点：PRTV涂料具有优于RTV防污闪涂料的憎水性及憎水迁移性［2］，同时具有一定的憎油性和良好的不粘性；优良的憎水性和快速、均衡、持久的憎水迁移性，在恶劣天气下的涂层表面也不形成连续水膜；在憎水性丧失特性试验中，用超过标准要求2倍时间进行浸泡水中192 h，试验结果仍是HC1－2级，适用于各种残酷自然条件和工业环境下；电气绝缘性优良、耐电蚀损性达TMA4.5级、阻燃性达FV－2级，在异常情况下能有效保护电瓷设备不受损害；具有高模量、高强度、超强附着力，耐酸、碱、盐和强氧化剂腐蚀，耐油性好；耐紫外线、耐臭氧，抵抗环境侵蚀，不起皮、不开裂，维护期内正常状态下免清扫，就地成型，使用方便，满足输变电设备现场防污技术措施的需要［3］；具有良好的自洁性，输电设备用防冰型PRTV涂料具有良好的抗覆冰和脱冰效果。

PRTV防污闪涂料主要用于电力系统变电站及输电线路绝缘子、发电厂和电力用户变电设备及其他电气设备外绝缘，具有持久防污闪功能。在绝缘子上使用本产品后，形成PRTV复合化瓷（或玻璃）绝缘子，是提高输变电设备外绝缘配置的一种可靠方案［4］。适用于各种电压等级交直流系统、污秽条件下运行的变电站及架空输电线路设备外绝缘防污，预防闪络，提高设备的外绝缘水平。

2 防污闪涂料基于固化时间影响的试验分析

2.1 试验原料、设备及测定方法

试验采用的PRTVⅡ型防污闪涂料，力学性能测定使用设备为BTM1502型数显式电子拉力试验机，电气性能测定使用设备为DK5智能型交流耐压电源控制箱和DHQC5／5型充气式试验变压器。环境温度为15±1℃，拉伸强度和断裂伸长率按照GB／T 528—1998规定，拉伸强度和扯断伸长率测试速度为500 mm／min，产品试样为哑铃状Ⅰ型［5］。

2.2 试验结果

不同固化时间的机械和电气性能试验结果如表1所示。

表1 不同固化时间的机械和电气性能试验结果

不同固化时间与拉伸强度的变化曲线如图1所示，不同固化时间与拉伸率变化曲线如图2所示，试验结果说明机械强度随固化时间的变长而提高，但超过64 h后趋于平衡。

图1 时间与拉伸强度的变化曲线

图2 固化时间与拉伸率的变化曲线

2.3 试验分析

PRTV涂料的电气性能和机械性能与有机硅橡胶和气相白炭黑有关。

有机硅橡胶是以聚硅氧烷为主链的非结晶高分子化合物，属热塑性物质，没有强度，为实现其实用价值需适当加入填料补充，使其具有耐候性、耐电击穿性能和优良的耐化学介质性能。

气相白炭黑为常用的补强添加剂。结构与生胶硅橡胶主链接近，生胶分子吸附在白炭黑表面可达到补强、提高介电性能和触变性能的目的。

在使涂料结构更加整体化的过程中，少量的活性羟基与有机硅树脂中的硅羟基发生反应，增强了涂料的强度和耐污染性能［5］。

粒子间距＜D离子，使粒子结晶化，提高硅橡胶的物理机械性。

防污闪涂料憎水性和憎水迁移性是涂料的2个重要指标，憎水迁移性是涂料防污闪性能的关键指标。物体的憎水性是用接触角来描述的，接触角越大，憎水迁移时间越短，憎水性消失时间越长，憎水性恢复时间越短，则涂料的防污闪效果越好，反之越差。

3 结论

a.PRTV涂料的电气性能主要由有机硅橡胶决定。

b.PRTV涂料机械性能随时间的增加逐渐增强，说明PRTV涂料的机械性能主要由补强剂气相白炭黑决定，平均64 h后趋于平衡。

［1］ 潘丹青.董辽线和董王线污闪事故分析［J］.东北电力技术，1996，17（6）：25－27.

［2］ 车文俊.防污闪涂料的选用［J］.供用电，2002，19（2）：12－13.

［3］ 董中强，张中强，郑志强，等.复合阻燃材料和纳米气相二氧化硅对长效防污闪涂料性能的影响［J］.绝缘材料2009，42（1）：59－62.

［4］ 丁善昆，王洪福.涂RTV绝缘子的耐污闪能力试验［J］.东北电力技术，1996，17（1）：44－48.

［5］ 秦 瑞，孙 哲，王 颖.RTV防污闪涂料的研究［J］.现代涂料与涂装，2009，15（9）：4－7.

Experimental Study on Influence of Solidification Time to Performance of Anti⁃fouling Flash Coatings

MA Ning，LIU Zeng⁃hao，ZHANG Tian⁃yu
（Elenctric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Supply Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

Ultra long⁃acting anti⁃pollution flashover coating（PRTV）is one of the most widely used material at this stage in the power industry.PRTV coaeting has advantages of increase the external insulation flashover voltage for power transmission equipment，stable performance，long lifetime，but it has shortcomings of deep slow curing.It is unstable before full solidification.In light of different curing time of PRTV coating，it makes analysis on the mechanical properties and the performance of insulation，and draws curves and time of each performance，providing scientific experiment data for antifouling flash construction and project acceptance test

Anti⁃flashover；PRTV；Solidification time；Mechanical properties；Electrical properties

TM201.4

A

1004－7913（2015）04－0014－02

马 宁（1972—），男，本科，高级工程师，从事绝缘子防污闪研究及输配电带电作业技术研究。

2015－01－20）