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防污闪涂料（PRTV）技术标准

1.格力特系列防污闪涂料技术性能

现代电力工业的发展日新月异，电网容量和额定输电电压等级不断提高，伴随着经济的快速发展，大部分地区的环境污染也日趋严重。电力系统输变电设备外绝缘的污闪事故所造成的危害日益凸显，给国民经济带来的损失愈来愈大。

电力系统的安全稳定运行一向是国计民生的重中之重。然而在恶劣气象条件下，沿潮湿、脏污绝缘子表面闪络造成的电力系统污闪事故早已成为电力系统安全运行的巨大威胁。

一般用来降低闪络的方式是：人工清洗、改变爬距、依靠电阻性釉面和涂覆硅油等。但是效果都不理想。

世界主要的公用工程公司及电力公司的技术人员都认为，理想的解决方案应当具备免维护的特点，不会因污染物而达到饱和，并且易于评定剩余寿命。

室温硫化硅橡胶是目前国内外公认的性能优异的耐污固体涂层。德国在上世纪50年代就开始研制高温硫化硅橡胶用于绝缘子保护。美国太平洋电气电力公司在1973年就开始了RTV涂料的现场运行研究，于1982年作出公开报道。研究表明：在相当严重的污秽条件下，经过数年时间，涂层仍保持憎水性，显示出优异的耐污闪性能。美国Millton核电站的354KV开关站，在1987年就对所有绝缘子和瓷套进行了RTV应用，取得了良好的运行效果。

天津大吕电力科技有限公司在与国际国内污闪技术交流和RTV应用经验基础上，根据现场实际需要经过多年研究研制成功格力特单组份RTV（Room Temperature Vulcanized silicone Rubber）防污闪涂料，产品性能特点突出。具有超长时效；高抗电蚀；高绝缘；高机械强度；高污闪电压等综合指标，从而保障输变电设备外绝缘的高效安全运行。格力特RTV防污闪涂料几年来在电力系统中推广应用，使用后取得了显著的社会效益和经济效益。

2.格力特RTV防污闪涂料作用原理

变电站和线路等实际使用现场要求防污闪涂料具备以下性能：

l 防污闪性能优良（憎水性和憎水迁移性）。

l 保存期长，有效寿命长。

l 施工使用简便，无需现场调配。

l 固化时间适宜，附着力强。

l 储运使用安全，对人身无毒害，非危险品、非毒害品。

我公司研制的格力特系列防污闪涂料选择羟基封端的聚二甲基硅氧烷作为基材，以脱醇型胺基烷氧基硅烷交联剂为交联体系主体，配以缩合催化剂、硫化促进剂、稳定剂、增粘剂、特种溶剂等，组成格力特系列防污闪涂料配方。

涂料包装在密闭容器内，在隔绝空气的条件下能长期贮存，使用时涂敷在电瓷表面后，涂料交联体系中极易水解的官能团，被空气中的水份水解成硅醇，在催化剂作用下，使端羟基聚二甲基硅氧烷缩聚固化，在电瓷表面形成一层均匀的弹性体硅橡胶薄膜。这一固化过程对环境温度、湿度要求不高，-20℃～+40℃下均可以正常固化。在中国北方室外冬季最干燥和夏季最湿润的条件下，指干时间偏差在45min±15min之间。24h后涂层完全固化，与电瓷表面达到足够高的附着强度。

基本固化机理如下：

（a） 水解

（- Si - X）+H2O→（- Si -OH）HX

X为交联剂中极易水解基因

（b） 与端羟基聚二甲基硅氧烷反应固化

CH3   CH3

(～-Si-OH） + （-Si-OH） →（～-Si- O -Si -）+H2O

CH3                                                 CH3

3.格力特系列防污闪涂料的憎水性和憎水迁移性

格力特系列防污闪涂料的憎水性和憎水迁移性使得绝缘子污闪电压大为提高。在潮湿气候条件下，凝结在绝缘子表面的水份很难成片连续浸润，绝缘子耐污性能大大提高。

固体电介质材料的分子结构不同，其表面对水的吸附能力也不同，一般分为亲水性介质和憎水性（疏水性）介质两类。

一般极性固体介质分子与其表面水分子之间作用力大，它们之间吸引力超过了水分子本身之间的内聚力，因此介质表面易湿润而形成连续的水膜，如图1（a）所示，其接触角θ＜900。而一般非极性固体介质（如聚乙烯、石蜡、有机硅橡胶、聚四氟乙烯等）分子与其表面水分子之间作用力小于水分子本身之间的内聚力。所以这类介质表面的水份往往成为孤立的水滴，难以形成连续的水膜，如图1（b）所示，其接触角θ＞900。（a）亲水性介质 （b）憎水性介质

在电力设备外绝缘表面涂敷石蜡类憎水性涂层虽然可以赋予新水性的电瓷表面以憎水性能，但是自然环境中这一表面所积存的灰尘本身并不具备憎水性。于是在不利气候条件下沿潮湿脏污绝缘子表面仍会出现连续水膜而发性闪络。因此RTV、PRTV材料憎水性和独特的憎水迁移性作为防污闪涂料是极具意义的。

憎水迁移性是指涂层表面积存的亲水性灰尘污秽在一定的时间（几十小时）后呈现憎水性，即涂层的憎水性迁移到了污层表面。这时在其表面喷淋水滴后污层因憎水性而很难浸润，只有不连续的小水珠存留在污层表面。试验证明，有机硅橡胶材料有憎水性迁移现象，而其它大量高分子材料如聚乙烯、聚四氟乙烯等均无此现象。格力特系列防污闪涂料的憎水性迁移速度很快，而自然积污是逐渐积累的，憎水性可以及时迁移到污层表面，因此自然积污条件下，涂有RTV、PRTV的绝缘子污层表面始终维持良好的憎水性。另外试验中证实，RTV\PRTV涂层在水中长期浸泡或在雨水中冲刷后，涂层的憎水性会减弱甚至暂时消失。自然晾干放置一段时间后，涂层的憎水性又逐渐恢复。以上特性是由涂料本身的化学结构决定的。

由于格力特系列防污闪涂料是由聚二甲基硅氧烷缩聚而成，其基本结构是立体网状硅氧键，其中包含大量的小分子基团（如甲基—CH3）,同时包含大量的游离态有机硅低聚物和小分子基团。这些低聚物和小分子基团是憎水性的，它们与其表面水分子之间作用力小于水分子本身之间的内聚力，所以水份在涂层表面呈现为孤立的水滴，难以形成连续的水膜。当涂层表面有人工污秽或积累自然污秽后，涂层内的游离态憎水性基团向污层扩散，从而产生憎水性迁移现象。当涂层受到浸泡或雨水冲刷时，其表面的憎水性逐渐流失，从而出现涂层憎水性的减弱甚至暂时消失。而自然晾干放置一段时间后，作为一种由密度梯度控制的自约束过程，格力特系列防污闪涂料内部憎水性基团的作用又开始进行，因此涂层表面的憎水性又逐渐恢复。