防覆冰涂料的研究及进展

摘要：概述了国内外防覆冰涂料的研究现状和进展，给出了制备防覆冰涂料的技术思路和方法，提出在我国开展防覆冰涂料研究开发的必要性、研究要求和方向。

关键词：防覆冰；涂料；低表面能；强憎水性；梯度化

0 引言

随着国家经济的高速发展，工农业生产国防建设和人们生活所需的电力供应量也越来越大，供应质量也越来越高，因此电力工业成为关系国家安全和工农业正常发展的基础产业。然而工业的快速发展，环境污染日趋严重，气候异常现象频频出现，使输变电线路故障增多，如绝缘性下降、污闪事故、覆冰事故等，造成严重的大范围停电，带来严重损失[1]。

我国饱受输电线路覆冰之苦，线路覆冰事故发生概率居世界前列。仅2005年初，在湖南、湖北等地区，因连日持续大范围雨雪天气，出现了50年来最严重的冰灾，输电线路大面积覆冰，导致部分输电铁塔不堪重负而倒塔断线，使电力设施遭受破坏，多条输电线路陷于瘫痪，损失巨大。因此，开展防覆冰技术的研究，提出相关预防措施方法，对提高电力系统的安全运行意义重大。特别是随西部大开发中水电资源建设规模的扩大，超长距离输送电要穿越高寒、高湿及高海拔地区，线路覆冰灾害问题将更为突出，如何防冰除冰技术已成为关键技术之一。??

十二五规划中就指出，加强全国特高压输电线路的建设和升级成为电力工业发展的重点，从而对线路的防覆冰要求加强，研究高性能的防覆冰材料和技术已成为电力安全稳定的迫切要求。

1 防除冰概述

近几十年来国内外研究和探索过多种防冰除冰方法，从大的分类来说，目前缓解和改善输电线路覆冰状况的措施主要有两种，即防冰技术和除冰技术。输电线路的防冰技术主要在设计输电线路时，避开覆冰区等；该技术目前国内外有30余种，可分为四大类：热力除冰方法、机械除冰方法、被动除冰方法和其他方法等[2,3]，除上述方法外，电子冻结、电晕放电和碰撞前颗粒冻结、加热等方法也正处于研究中。其中，被动防除冰法不需消耗附加能量，因此工程应用中首先考虑采用此种方法。而所有被动防除冰法中，利用憎水性和憎冰性防覆冰涂料的方法引起研究者广泛兴趣。基于此，对抗输电线路的冰雪灾害，应防、除并举，着重于防，应加强防覆冰涂料的研究开发。

目前的防覆冰技术普遍耗能大，尚无安全有效的方法。研制一种专用的憎水防覆冰功能涂料是解决上述问题的可行途径。该涂料不仅对金属底材具有较好的结合性和好的热传导性，同时涂层外表面具有低表面能、高憎水、憎冰性以及光谱吸热性，可减少水和冰在其上的附着力，使其极易脱落，从而达到防除冰的目的。此方法在工程上简单易行，方便控制，成本较低，对使用效果有良好的预期，值得关注。另外，涂料成品价格一般较低，施工方便，不仅可应用于输变电线路，还可广泛应用于铁塔、电杆、绝缘子和相关固定件设备，尤其适用于山区、丘陵、森林等地区的电力设备，能大大降低线路覆冰量并延缓覆冰的形成。