（1.山西晋缘电力化学清洗中心有限公司；2.国网山西省电力公司大同供电公司；3.山西晋缘电力化学清洗中心有限公司4.国网山西省电力公司大同供电公司；5.山西晋缘电力化学清洗中心有限公司）
摘要：文章围绕自洁性RTV防污闪涂料实际应用效果的争议，开展了持续3年的常规RTV防污闪涂料与自洁性RTV防污闪涂料的户外带电积污对比试验，验证了自洁性降低RTV防污闪涂层表面积污量的显著效果，分析了气象条件、尤其是降雨条件对于自洁性RTV防污闪涂层积污量的影响，最后试验验证了RTV防污闪涂料的自洁性与憎水性具有良好的兼容性。
关键词：自洁性；RTV；涂料；带电积污；憎水性；降雨
Outdoor Charged Pollution-Accumulating Test of Self-cleaning RTV Coating
ABSTRACT：The application effect of RTV silicone rubber coating with self-cleaning pproperty is in dispute , so in this paper , a comparative test of conventional RTV coating and self-cleaning RTV one under outdoor charged pollution-accumulating conditions lasts three years .The test confirms that the self-cleaning pproperty of RTV coating has the significant effect of reducing the pollution level of insulator surface , and the Influence of the weather conditions , especially the rain conditions on the pollution level of the self-cleaning RTV coating is also confirmed . At last, the Compatibility of self-cleaning pproperty and hydrophobicity of RTV coating is tested.
KEYWORDS：Self-Cleaning Property;RTV;Coating;Charged Pollution-Accumulating;Hydrophobicity;Rain
0引言
RTV防污闪涂料（简称RTV涂料或涂料）是防止输变电设备污闪的主力产品之一。RTV涂料的憎水性是其具有优良防污闪性能的主要原因，将涂料涂敷在瓷/玻璃绝缘子表面，形成RTV涂层，使绝缘子的亲水性表面变为憎水性表面，且涂层中的憎水性物质能够迁移至绝缘子表面的污染物中，使污染物也具有良好的憎水性，从而大幅度提高绝缘子的污闪放电电压和防污闪性能。RTV涂料的不足之处在于：与传统绝缘子的瓷质和玻璃材质表面相比，RTV涂层表面的积污量相对较大，这不仅涉及输变电设备的美观，更重要的是影响绝缘子的防污闪性能和防污闪效果，主要是在持续低温和潮湿条件下，涂层的憎水迁移性将显著降低；对于重粉尘等环境下的外覆涂层绝缘子，降低的憎水迁移性将难以迁移至涂层表面严重的污染物中，这将导致绝缘子防污闪性能下降，污闪概率增大。
针对上述问题，国内科研人员提出了RTV涂料的自洁性概念，并设计了相应的涂层自洁性测试方法[1]，部分涂料制造商研发了自洁性RTV涂料，希望借助自洁性有效降低运行期间RTV涂层表面的积污量，以获得更好的防污闪效果。然而，从RTV涂料的自洁性概念提出至今，争议一直持续不断，一个争议是部分专业人员对于自洁性能否真正降低实际运行中涂层表面的积污量持怀疑态度；另一个争议是认为涂料的憎水性与自洁性是一对矛盾，涂料如果具有较好的自洁性，它的憎水性则较差。在上述背景下，本文开展了常规RTV防污闪涂料与自洁性RTV防污闪涂料的户外带电积污对比试验，以期澄清上述争议，为明确RTV涂料的改进和发展方向以及输变电设备防污闪性能的进一步提升奠定良好的基础。
1试验设计
户外带电积污对比试验的整体设计如下：
（1）以经过标准自洁性试验验证的自洁性RTV涂料和普通RTV涂料喷涂100kN双伞形盘形悬式绝缘子，制成自洁性RTV绝缘子和普通RTV绝缘子试品。将绝缘子试品竖直悬挂于户外露天空旷的场地，使之承受实际的雨、雪、雾、霾、风、沙、日照等自然环境和气象条件。每片绝缘子的铁帽侧接地，钢脚侧施加20kV工频电压。
（2）试品带电后，每隔半个月测试一片自洁性RTV绝缘子和一片普通RTV绝缘子的污秽度（包括ESDD和NSDD），同时记录近期天气情况。
（3）经过3年的数据积累，分析、确定自洁性RTV绝缘子和普通RTV绝缘子的表面积污差异，即是否RTV涂层的自洁性可以降低实际运行中绝缘子表面的积污量；分析、确定季节和气象条件对绝缘子积污量和自洁性的影响；分析、确定RTV绝缘子的自洁性是否存在老化现象或下降趋势。
（4）在户外带电积污试验结束时，取下部分自洁性RTV绝缘子和普通RTV绝缘子试品进行完整的憎水性测试和比较，包括自然污秽层表面的憎水性、憎水迁移性、憎水性的丧失特性和憎水性的恢复特性，分析、确定涂料的憎水性和自洁性是否具有互斥性或兼容性。
2户外带电积污的自洁性对比试验
2.1自洁性的实际应用效果
绝缘子试品悬挂时间为2015年8月17日（图1），起始带电时间为2015年9月1日，每隔15日～16日测试一片自洁性RTV绝缘子和一片普通RTV绝缘子的污秽度（图2～图5），终止测试时间为2018年8月31日，持续时间3年。污秽度测试数据见表1。
（1）3年的污秽度测试数据表明：以普通RTV绝缘子的污秽度为基准值，则自洁性RTV绝缘子的等值盐密（ESDD）平均下降31.3% ，灰密（NSDD）平均下降28.2%，即在实际运行中RTV涂料的自洁性可显著降低绝缘子表面的积污量。
（2）对于相同积污时间的普通RTV绝缘子和自洁性RTV绝缘子，虽然二者的污秽度（包括ESDD、NSDD）相差约30%，但从二者的外观则难以分辨这种积污量的显著差异（图2～图4），这是较多的专业人员误认为涂料的自洁性没有实际应用价值的主要原因之一。
（3）3年的污秽度测试数据表明：普通RTV绝缘子和自洁性RTV绝缘子的积污量虽然随季节变化有一定的反复，但整体呈上升趋势，且具有明显的饱和趋势（表2）；绝缘子外观也充分体现了这种上升趋势（图1～图4）。
（1）表1和表3的对比表明：季节和降水量对绝缘子的积污量有明显影响，夏季（6月～9月）降水量大，对绝缘子表面的污秽冲刷效果较大，雨季后的污秽度明显偏小；冬季（10月～次年3月）降水量小，对绝缘子表面的污秽冲刷效果较小，因此称为积污季，积污季后的污秽度明显偏大。例如：2016年2月普通RTV绝缘子的ESDD为0.088mg/cm2，NSDD为0.379mg/cm2，8月ESDD下降为0.019mg/cm2，NSDD下降为0.081mg/cm2；2018年3月普通RTV绝缘子的ESDD为0.161mg/cm2，NSDD为0.773mg/cm2，5月底ESDD下降为0.088mg/cm2，NSDD下降为0.632mg/cm2。但是2017年的数据是一个例外，2017年4月普通RTV绝缘子的ESDD为0.13mg/cm2，NSDD为0.656mg/cm2，2017年9月ESDD下降为0.092mg/cm2，NSDD则略有上升，为0.756mg/cm2，这与该时间段试验站持续基建施工有关。
（2）表1和表3的对比表明：雨季和降水对自洁性RTV绝缘子表面积污的冲刷效果大于对普通RTV绝缘子的冲刷效果，即雨季和降水有助于自洁性RTV绝缘子在实际运行中发挥降低积污量的效果。例如：2018年3月初，（普通ESDD-自洁性ESDD）/普通ESDD为22.9%，5月底上升为51.7%；2018年3月初，（普通NSDD-自洁性NSDD）/普通NSDD为3.8%，5月底上升为39.2%。
3标准方法的自洁性对比试验
（1）2015年8月，依据DL/T627[1]的玻璃微珠法测试了普通RTV绝缘子和自洁性RTV绝缘子的新试品的自洁性（表4）。自洁性RTV试品的自洁系数为98%，大于标准规定的70%，具有优良的自洁性；普通RTV试品的自洁系数仅为11%，无自洁性。
（3）玻璃微珠法的自洁性测试结果表明：经过3年户外带电积污试验，自洁性RTV绝缘子的自洁系数由98%降至88% ，即自洁性略有下降，但仍处于1级自洁性范围；而在更加符合实际运行条件的户外带电积污试验中，该自洁性并无明显下降。
4自洁性与憎水性的兼容性
为了剔除RTV新产品中的硅油等因素对憎水性测试结果的影响，本文对经过3年户外带电积污试验的自洁性RTV绝缘子和普通RTV绝缘子进行了标准试验条件下的全面憎水性测试，包括：自然污秽层的憎水性、憎水性的丧失特性、憎水性的恢复特性、人工污秽层的憎水迁移性[1]，详见表6～表9，图6～图8。试验结果表明：经过3年户外带电积污试验，自洁性RTV绝缘子和普通RTV绝缘子的憎水性能均满足新产品的要求，且两者憎水性能无明显差异。因此，采用合理配方和工艺生产的RTV涂料是可以实现自洁性和憎水性的良好兼顾的。
5结论
（1）持续3年的户外带电积污试验表明：RTV涂料的自洁性可显著降低绝缘子表面的积污量，与普通RTV涂层相比，自洁性RTV涂层的ESDD和NSDD分别下降31.3%和28.2%，在输变电设备防污闪领域具有实用价值。
（2）普通RTV绝缘子和自洁性RTV绝缘子的积污量随季节变化均有一定的上下波动，但整体呈上升趋势，且具有明显的饱和趋势。
（3）RTV绝缘子积污量随季节的波动主要源于雨季的降水冲刷作用，且降水对自洁性RTV涂层的冲刷效果大于普通RTV涂层的效果，即降水是自洁性RTV涂层降低绝缘子积污量的重要因素之一。
（4）RTV涂料的自洁性和憎水性不是绝对相互排斥的，采用合理配方和工艺生产的RTV涂料可以实现自洁性和憎水性的良好兼顾。
参考文献
[1] DL/T627-2012，绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料[S].
论文作者:支锋1,赵培峰2,曹小明3,赵锐4,张宁5
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：绝缘子论文; 涂料论文; 水性论文; 涂层论文; 污秽论文; 防污论文; 表面论文; 《电力设备》2018年第29期论文;