基于耐电痕分析的防污闪涂料耐候性研究

杨　成¹，　苏　凤²，　张晗飞¹，　肖世华³，　史振朋⁴，　谭东现⁴

(1. 国网郴州供电公司苏仙区供电分公司， 湖南 郴州　423000， 2. 国网娄底供电公司， 湖南 娄底　417000；3. 华电（福清）风电有限公司， 福建 福清　350300；4. 上海雷博司电气股份有限公司， 上海　20180)

PRTV防污闪涂料能够有效改善高压电器绝缘材料的表面状态，提高电力系统表面憎水性。而在运行中的防污闪涂料受到紫外光、盐腐、热、凝露等作用，会出现耐污性能的下降。文中以PRTV防污闪涂料为研究对象，通过FTIR测试对比了防污闪涂料在紫外老化、盐腐老化、冷热冲击老化和水煮老化过程中分子结构变化，耐电痕性能影响。研究表明，0.46 mm厚防污闪涂料能够满足1A2.5级要求，接触角提高10%以上，老化试验条件促进了防污闪涂料的交联固化，冷热冲击老化试样的耐电痕性能影响最差。

近年随着科学技术的高速发展，各行业均对用电可靠性提出了严格要求。但日益严重的大气污染、环境恶化等因素对用电安全带来了新的挑战，另外，伴随特高压输电线路的不断建设，电力系统及输配电设备因污闪造成的事故持续上升，严重威胁着电力行业的发展。其中，因表面污秽造成的电树枝老化较常见，当绝缘材料表面附着导电杂质，发生凝露状态就会在材料表面产生微小电流，在环氧树脂绝缘材料表面放出大量的热，随着热量的累加，当达到环氧树脂分解温度时，就发生绝缘材料表面的碳化分解，在材料表面出现小坑洞，使得污秽及凝露更容易落到材料表面，加速了碳化分解过程，最终形成碳化通道，即电树枝状导电通道。随着高压对地距离、高压相间距的缩短，易发生短路的故障，甚至造成火灾或者爆炸。

通过表面喷涂防污闪涂料(PRTV)能够有效提高材料表面的防污强度，避免凝露的发生。防污闪涂料是一种室温硫化硅橡胶，因其表面具有优良的憎水性和憎水迁移性，能够有效降低表面电痕老化的发生。作为提高绝缘污闪电压的高分子涂料，研究者主要针对防污闪涂料的表面憎水性机理、憎水迁移性等方面进行研究，对于防污闪涂料的耐电痕性能研究还比较少，开展紫外光、盐腐、温度和凝露的老化试验，以及各种老化条件对耐电痕性能影响的研究还未见报道。

针对上述问题，文中以PRTV涂料为研究对象，将其喷涂到环氧树脂基材上，对不同涂层厚度试样的表面憎水性、附着力进行测试，结合绝缘材料的耐电痕性能测试数据，得到防污闪涂料的最佳厚度。并将试样分别进行紫外老化、盐腐老化、冷热冲击老化和水煮老化试验，利用FTIR光谱分析硅橡胶内部分子结构的变化，并通过耐电痕试验验证了防污闪涂料的耐候性，填补了PRTV在该方面研究的空白，对电力行业的应用提供了基础研究数据。

1实验部分

2实验结果和分析

2.1 介电常数测试

2.2 附着力测试

2.3 表面接触角测试

2.4 耐电痕性能测试

3材料老化实验及分析

3.1 傅里叶红外测试

3.2 老化试样耐电痕性能测试

表面喷涂防污闪涂料是改善电气设备运行状态的重要方法之一，但是防污闪涂料的基础性能、老化因素、耐电痕性能等研究还不完善，为了进一步研究防污闪涂料运行环境对绝缘材料耐电痕的影响，文中开展了基于耐电痕分析的防污闪涂料耐候性研究，得到如下结论：

1)环氧树脂表面喷涂防污涂料，表面接触角由100°提高到110°以上，附着力达到1级以上，耐电痕性能得到有效改善，涂层厚度为0.46 mm时满足1A2.5等级要求。

2)通过FTIR测试证明，紫外老化、冷热冲击老化、水煮老化降低了防污闪涂料内部C=C不饱和键，提高材料的交联固化度。

3)防污闪涂料的4种老化中，高低温冷热冲击老化使材料的耐电痕性能出现劣化，是防污闪涂料耐候性变差的主要影响因素。

杨　成(1982—)，男，本科，高级工程师，从事配电网智能化管理、电力营销现代化与信息化建设(E-mail：1976203738@qq.com)。

杨　成，苏　凤，张晗飞，等. 基于耐电痕分析的防污闪涂料耐候性研究[J]. 高压电器，2020，56(11)：16-20.

YANG Cheng，SU Feng，ZHANG Hanfei，et al. Study on weather resistance of theanti-pollution flashover coatings based on analysis of the electrical tracking and erosion test[J]. High Voltage Apparatus，2020，56(11)：16-20.