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中国华南地区涂覆RTV 涂料的玻璃绝缘子
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关于RTV涂料的一些基本原理

May 14, 2015 • Columns, Silicone Technology Review, 最近文章汇总

RTV硅橡胶涂料涂覆电瓷绝缘子以提高耐污性能无疑并不是新的维护技术。但尽 管RTV硅橡胶涂料已经问世达数十年之久,并非所有的电力工程师都完全理解其 原理以及是什么决定了其功效。 与此同时,人们很可能要问,既然已经有了复合绝缘子,为什么电力部门仍要 采用RTV涂料?为什么电力公司不是简单地规定在有严重污秽问题的地区直接采 用硅橡胶复合绝缘子?下文将帮助解答上述及其它问题。 为什么需要RTV涂料? 简单的回答是,全球绝大多数现有电力设施的特点仍然是采用玻璃与电瓷绝缘 子,即使重污秽区域亦是如此,多数已经运行很多年了。如果针对运行环境的 设计正确,自然雨水或风的自清洁效果良好,除了定期检查之外几乎不需要进 行维护。 但是,很多情况下,电站或线路建在随着时间的推移污秽持续增加的地区,例如 附近有在建的工业区和高速路。这类施工会显著改变对线路或电站产生负面影响 的污秽程度。我们必须对此采取措施,否则将增高闪络的风险。
此外,重污秽地区陶瓷绝缘子清洗费用日益昂贵是推动防污涂料应用的另一个因 素。随着淡水资源越来越昂贵,每年使用卡车或直升机进行冲洗所需的人工费也 在上涨,相对于清洗,越发凸显出RTV涂料的经济效益。
依据行业资料,越来越多电力公司选择RTV,其背后的另外一个原因是RTV涂层 既具备硅橡胶的电气性能优势也具备陶瓷的机械性能优势。
巴西圣保罗附近一所变电站里正在涂覆 RTV涂料(右),中国华南地区涂覆RTV 涂料的玻璃绝缘子(左)。
电瓷最终会被导电性污秽所覆盖,一旦受潮便触发问题。
并且,并不是所有电力公司都对复合绝缘子的长期运行性能信心十足,例如在 持续强紫外线或者鸟啄构成严重问题的地区,或者在某些特殊的应用场合,例 如在耐张串的情况下,人们认为线路工人在导线上进行例行维护作业时可能会 损坏复合绝缘子。
被污染的陶瓷涂覆RTV后表现出良好的憎水 性。 RTV涂料 关于RTV涂料的一些基本原理 INMR China Issue 17

被污染的陶瓷涂覆RTV后表现出良好的憎水 性。

RTV涂料的工作原理是什么? 在电瓷和玻璃绝缘子表面涂覆一层薄薄的RTV 材料,使原本亲水性的表面变为憎水性,从而 极大地提高其耐污性能。此外,由于硅橡胶 中所含的低分子(LMW)链持续迁移到表面, 即使表面被污秽层覆盖,陶瓷绝缘子依然保 持着憎水性。 RTV涂料的有效期多长? 当我们将RTV涂料与诸如水洗或用硅脂等替代 措施的成本进行比较的时候,这当然是关键的 问题。没有确切的答案,因为这很大程度上取 决于RTV涂料的质量以及涂覆时的操作水平。 幸运的是,这些变量都在电力公司运维人员的 掌控之中。 假设合格供应商的RTV硅橡胶材料配方正确,并且由受过训练的专业人员 在规定环境下涂覆在绝缘子上,预期有效运行寿命至少达到10-12年,可 能甚至更长,这无疑是合理的。例如,据报道,加拿大安大略省汉密尔顿 严重积污区域的一所230kV变电站,上世纪80年代末/90年代初涂覆的RTV 涂料迄今仍在使用。 有效涂覆涂料的要求是什么? 在理想情况下,RTV涂料的涂覆最好在‘工厂条件’下进行,严格控制其厚 度。但是,这对于变电站来说显然不可能,因此采用正确的方法进行涂覆 是关键。这包括涂覆前清洗电瓷绝缘子表面以达到最佳的粘接强度。表面 的预处理是至关重要的一步,因此理想的状态是密切监测。由于涂料工业采用的 传统粘结性测试方法通常不适用于硅橡胶,必须采用其他方法,例如交叉影线测 试或者喷水粘附测试。同时还需要确保最佳厚度的涂层均匀覆盖表面,以避免绝 缘子表面在潮湿环境下电压分布不均。涂层太厚或太薄都未达到最佳标准。这就 是为什么一些涂料供应商向用户推荐由他们自己的富有经验的人员来涂覆涂料。
图中加拿大的这些RTV涂层虽然随着时间已完 全变黑,但仍有效 RTV涂料 关于RTV涂料的一些基本原理 Screen Shot 2015 05 14 at 4

图中加拿大的这些RTV涂层虽然随着时间已完 全变黑,但仍有效(左)。部分电瓷区域未被覆盖,涂覆工作看上去不理想(中)。中国RTV涂料出现的这种情况表明涂层的使用 寿命正在走向终结。(右)

使用RTV涂料后还需要清洗吗? 通常不需要,尽管清洗与否主要取决于 表面污秽的类型和积累速度。如果是一 次性污秽大量积聚的例外情况,推荐进 行清洗,因为憎水性可能暂时降低或甚 至丧失。但应始终避免高压水洗,因为 高压水洗可能会损坏涂层。显而易见, 如果在使用RTV涂料后,需要清洗的频 率仍然接近未涂涂料的绝缘子,使用涂 层就不太符合逻辑。 涂料失效的迹象是什么? 仅用肉眼观察可以提供明显的涂层状 况的线索,尤其是有大面积涂层剥落 的明显证据。 图中加拿大的这些RTV涂层虽然随着时间已完 全变黑,但仍有效。
此外,由于涂层的主要优点是将亲水性 的瓷表面转变为憎水性,检测寿命终结 的一个有效手段是测量是否永久性丧失 了憎水性。通过在例行的电站停电检修 中简单地测量憎水性可以轻易地监测。 也可以通过直接测量泄漏电流以及间接 通过热成像监测寿命是否终结,最好在 表面轻度湿润期间测量。因为涂层的目 的是限制泄漏电流,间接热成像可以显 示是否存在表面电流。 监测架空线路绝缘子RTV涂层寿命终结 更具有挑战性,从线路不同区域随机抽 取样品将提供关于憎水性残留情况的有 用信息。

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