日前，国网山东电科院又收到滨州博兴发来的超憎水高自洁防污闪涂料的订单。“我们历时5年为电网设备打造的‘新衣’是经得起考验的，经过两年的成果孵化，我们又取得了不错的业绩，所有的辛苦付出都是值得的。”该院首席专家李辛庚欣慰地说。

  目前，传统污闪的防治方法有两种。一是定期停电清扫、更换绝缘子，但费时费力且只在极短的时间内有效。二是广泛使用的涂覆硅橡胶防污闪涂料的方法，但存在涂层光照易老化、长时间运行后憎水性下降、有效期短和对污秽物粘附力强、不易清洗等问题，防污闪效果不佳，运维成本高。

  “我们自主研发的超憎水高自洁防污闪涂料，能解决传统防污闪措施的各种弊端，优势很明显。”国网山东电科院李辛庚创新工作室李文静自信地说，“我们的涂料有三大特性，一是超憎水性，二是高自洁性，三是耐老化性。2021年，我们在第三届中央企业熠星创新创意大赛中荣获一等奖。”

  随着我国超、特高压工程的成功实施，对后续运行维护技术提出了更加高的要求。经验表明，输电线路外绝缘部件表面积污严重，造成绝缘强度下降，污闪事故的发生几率增高。污闪的发生会导致线路跳闸、甚至引发大面积停电事故。

  如何才能更有效地降低污闪发生的几率呢？国网山东电科院的首席专家李辛庚提出要为电网外绝缘设备设计一件“新衣”。这件“新衣”比之前的更耐穿、更耐脏、更好洗，它能轻松实现输电线路外绝缘部件防水、防污和防闪的功能。

  2017年，国网山东省电力公司牵头承担了国网科技项目“交、直流超特高压输电用高自洁超憎水性外绝缘防污闪涂料研究与应用”。该项目于2019年底结题。在经历了两年预研，又历时3年产学研联合攻关，该院李辛庚创新工作室成功研制出具有长效超憎水性能和对有机污秽物降解功能的防污闪涂料，解决了传统硅橡胶防污闪涂料（RTV）存在的积污严重、清洗困难等难题，实现了超憎水高自洁与光催化和电气绝缘性能的高度统一。

  说起这个超憎水性，还有一个小故事。该院首席专家李辛庚在实验室，用吸管吸满水滴到涂覆了超憎水高自洁防污闪涂料的物体表面，只见水滴像一颗颗珍珠一样迅速滑落了下去，非常神奇。“你看，这就是我们涂料的独特之处，水不沾、易滚落。是不是有点像雨水滴在荷叶上的样子？”李辛庚介绍说，“我们是通过仿生自然界的荷叶表面，用基料与填料复配构建出微-纳双级结构特征的涂层，实现超憎水高自洁的效果，接触角大于150°，滚动角小于10°。可以极大地降低污闪事故的发生几率。”

  “我们的‘新衣’还具有高自洁性，自洁系数高达95%以上，能够大大降低有机和无机污秽在外表面的积累量，解决了硅橡胶表面易积污且不易清洗的难题。积污后的盐密值较传统防污闪涂层降低30.5%，灰密值降低34.8%，闪络电压提升50%以上，明显提升了电网的安全运行水平，降低了污闪事故的发生几率。”李文静介绍说，“我们引入催化降解技术，加入具有更低表面能的改性纳米氧化钛，涂层固化过程中在表面能差的驱动下，部分纳米二氧化钛易于迁移至涂层表面附近，避免了其他物质存在对于光催化效果的干扰，提升了涂层对于有机污秽物的降解效率。”

  超憎水高自洁防污闪涂料的开发历经了千百种原材料的选择和搭配、涂料制备工艺的反复调整优化、涂层性能的平衡和提升，以及后期涂料的工程应用。为实现良好的工程应用效果，项目组研发人员夜以继日地进行涂料配方的筛选、制备工艺的优化。甚至在吃饭的路上，还在讨论涂料目前的问题点有哪些，用什么方案能够获得良好的解决。

  “印象中最深刻的一次是，为了可以及时在某线路上进行工程应用，我们大家常常从早上8点开始一直干到晚上22点，在绝缘子表面反复进行喷涂验证。”项目组成员朱耿增深有感触地说，“当时，在实验室从粒子改性到涂料制备，从涂料制备再到喷涂工艺优化调整，时间紧、工作量大。没时间吃饭就让同事帮忙带俩包子，没时间休息，大家就趁着试验的空隙，在实验室门外的走廊上席地而坐，一边休息一边讨论试验中的问题和解决实际问题的方案。虽然很辛苦，可是大家都没有叫苦叫累，依然坚守着自己的岗位，牢记自己的任务分工，一心想怎么样才可以成功。心往一处想，劲往一处使，在经历了上百次失败后，我们最终获得了较为理想的涂层。”

  该院研发的超憎水高自洁防污闪涂料预估常规使用的寿命可达15-20年。要实现这样的超越，可不是一件容易的事。

  据介绍，该涂料经1000小时紫外灯照射老化后，涂层表面的结构和成分基本不发生明显的变化，超憎水性能保持不变。之所以能如此优异，是因为该院项目组通过高耐候性成膜物与高稳定性改性粒子互穿，形成稳定的编织状的三维立体网络结构，防止了涂层憎水性衰减过快、有效常规使用的寿命短，能更好地保障涂层的结构稳定性和性能稳定性。该涂料还具有优良的电气绝缘性，涂层满足电力行业标准对防污闪涂层电气绝缘性能的指标要求。

  2019年11月4日-7日，该院技术人员在±660千伏银东直流胶东换流站电抗器外壳上开展了新型涂料的喷涂应用。验证该涂料对场内外绝缘设备防污、耐污和防闪能力的提升效果，总应用面积约36平米。这也是国内此类新型防污闪涂料首次在超高压直流高电位处喷涂应用。

  与之前相比，此次现场喷样的涂料有三种，一是普通的硅橡胶涂料，二是新型超憎水防污闪涂料。技术人员将两种涂料喷涂在同一位置、同一环境、不同方位的三个电抗器外壳上，通过现场运行考查三种涂料的实际应用效果。历经近4年的考验，如今喷涂普通硅橡胶涂料的电抗器外壳表面由于积污量多，已出现非常明显的变黑现象。而喷涂超憎水高自洁防污闪涂料的电抗器外壳表面依然保持洁净状态。

  目前，该涂料已在胶东换流站电抗器外壳、±800千伏锡泰直流线千伏罗抚II线绝缘子串上开展了应用。此外，该涂料在电厂、铁路等行业领域也具有广阔的市场前景。

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