隨著輸電規模的擴大以及電力高新技術的發展,大容量、遠距離的特高壓輸電如同國民經濟強有力的大動脈,已成為電力系統的發展主流,并為我國帶來了可觀的經濟效益和社會效益。電力系統戶外設備電瓷表面的自然積污現象是不可避免的,隨著我國國民經濟的發展,大氣污染日趨嚴重,各地污染源不斷增多,鹽密值范圍逐年增高。過去發生的大面積污閃事故,一次次為我們敲響了警鐘。什么是污閃?污閃是指電氣設備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下,其可溶物質逐漸溶于水,在絕緣表面形成一層導電膜,使絕緣子的絕緣水平大大降低,在電力場作用下出現的強烈放電現象。這種現象將引起晃電和大面積停電。防污閃的措施有很多,如傳統的定期停電清掃、更換絕緣子,還有使用硅油、硅脂等,但都費時費力且只在短時間內有效。RTV(室溫硫化硅橡膠)防污閃涂料,因其具備免維護、防污閃效果好、使用壽命長等突出特點,已在行業內得到廣泛應用。硅寶科技旗下的拓利硅橡膠RTV防污閃涂料工廠化涂覆項目,特高壓線路掛網展示引領電力行業硅橡膠技術創新。
作為一種典型的稀土氧化物,二氧化鈰納米材料對硅橡膠的耐熱性能和耐腐蝕性能的影響巨大,能顯著提高RTV在戶外使用的壽命。硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成,硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠。以硫化硅橡膠為主要成分的涂料因具有優良的憎水性、憎水遷移性、電絕緣性等特點,而成為電力系統輸變電設備防污閃的首選涂料。但是,近年來隨著生態環境污染日益嚴重,輸電線路絕緣子的絕緣性能有所下降,污閃事故頻繁發生。因此,研究開發用于防污閃的高性能硅橡膠材料成為電力安全的迫切需求。為了進一步提高硅橡膠的使用壽命,研究人員使用了納米二氧化鈰材料對RTV進行了改性。研究表明:1.5%納米CeO2棒的引入量可以有效保持硅橡膠涂層的紫外-可見光光譜、紅外光譜、疏水性能等物理化學特性,可以發揮明顯的紫外屏蔽的作用,進而提高產品的耐老化性能。
對于輸電線路的絕緣子,人工清掃、機械清掃費時費力,帶電水沖洗成本高。有些地方受地理條件限制不能進行機械清掃或帶水沖洗,為解決這一難題,我國的某些地區常使用風力清掃環自動清掃絕緣子表面污垢。風力清掃環采用輕質的絕緣材料制成,其結構是一個絕緣環上穿著若干個、按同一方向排列的風力推動碗,組成風力清掃環。使用時,將風力清掃環套在絕緣子上,當有風吹動時,風力清掃環就會轉動,風力推動碗的邊沿就會不斷地刮去絕緣子表面的污垢,從而保證絕緣子表面永遠清潔,防止污閃事故發生。將復合材料防污環狀薄片嵌入絕緣子鐵帽下,其外邊較絕緣子外徑略小,其內邊與絕緣子鐵帽下沿之間無間隙。裝上防污環狀薄片后,既可抑制帽沿根部的電暈,提高電暈起始電壓;亦可改善沿絕緣子表面的電場分布,提高絕緣子的污閃電壓。輸電線路由于受大氣污染和氣象條件的影響比較大,容易發生輸電線路污閃現象,致使輸電線路發生故障,影響輸電線路的正常運行。