PRTV(RTV-Ⅱ)防污闪涂料简介

PRTV防污闪涂料(全称:电力设备外绝缘用持久性就地成型防污闪复合涂料)是一种新型电气功能材料,专为电网及各发、输、用电客户持久彻底地消除设备污闪隐患而设计;为电瓷设备持久性反污提供了一种新的技术措施。

在恶劣气象条件下(如:雾、露、毛毛雨等),沿着潮湿的绝缘子表面会发生闪络,造成电力系统污闪事故。污闪威胁着电力系统的安全稳定运行,轻者影响局部供电,重者会对电网造成影响,甚至使整个电网产生裂解。污闪的发生对供电系统的影响给国民经济造成了巨大的损失。电力系统户外设备电瓷表面的自然积污现象是不可避免的,随着我国国民经济的发展,大气污染日趋严重,各地污染源不断增多,盐密值范围逐年增高。反之,瓷绝缘配置普遍偏低,线路逐年增加,防污闪专业人员偏少,再考虑到过电压运行及变换不安的气候、鸟害等因素,污闪的可能性越来越大。这就给运行维护提出了更高的要求。PRTV涂料具有优于RTV防污闪涂料的增水性及憎水迁移性,同时具有一定的憎油性和良好的不粘性。在恶劣气候条件下,沿潮湿脏污绝缘子表面会出现连续水膜而发生闪络。当涂敷PRTV涂料后由于其具有憎水迁移性,使污层表面也具有憎水性,污层表面只存在有不连续的小水珠,而不会被浸润、连片,使电力设备的抗污闪性能得到了极大的提高。与PRTV内部的憎水基团数量相比,自然流失的憎水基团数量极少,所以PRTV的有效寿命是很长的。与RTV涂料相比,PRTV涂料基胶在自然界中的使用寿命更长。采用特殊技术处理后PRTV内部所具有的改性的负极性分子基团远比RTV涂料丰富,这也是其使用寿命超长的原因之一。

本公司所生产的防污闪涂料商标中硅 PRTV防污闪涂料,其设计使用寿命为20年

中硅PRTV防污闪涂料的作用原理

变电站和线路等实际使用现场要求防污闪涂料具备以下性能:

  • 防污闪性能优良(憎水性和憎水迁移性)。
  • 保存期长,有效寿命长。
  • 施工使用简便,无需现场调配。
  • 固化时间适宜,附着力强。
  • 储运使用安全,对人身无毒害,非危险品、非毒害品。

我公司研制的中硅PRTV单组份防污闪涂料选择端羟基聚二甲基硅氧烷作为基胶,以脱醇型胺基烷氧基硅烷交联剂为交联体系主体,配以缩合催化剂、硫化促进剂、稳定剂、增粘剂、特种溶剂等,组成单组份PRTV防污闪涂料配方。单组份PRTV防污闪涂料包装在密闭容器内,在隔绝空气潮气的条件下能长期贮存,使用时涂敷在电瓷表面后,涂料交联体系中极易水解的官能团,被空气中的水份水解成硅醇,在催化剂作用下,使端羟基聚二甲基硅氧烷缩聚固化,在电瓷表面形成一层均匀的弹性体硅橡胶薄膜。这一固化过程对环境温度、湿度要求不高,-20℃~+40℃下均可以正常固化。在中国北方室外冬季最干燥和夏季最湿润的条件下,指干时间偏差在45min±15min之间。24h后涂层完全固化,与电瓷表面达到足够高的附着强度。

基本固化机理如下:

  • 水解

(- Si – X)+H2O→(- Si -OH)HX

 

 

X为交联剂中极易水解基因

  • 与端羟基聚二甲基硅氧烷反应固化

CH3                                             CH3

(~-Si-OH) + (-Si-OH) →(~-Si- O -Si -)+H2O

CH3                                                 CH3

四、单组份PRTV电力防污闪涂料的憎水性和憎水迁移性分析

PRTV的憎水性和憎水迁移性使得涂有PRTV的绝缘子污闪电压大为提高。在潮湿气候条件下,凝结在绝缘子表面的水份很难成片连续浸润,绝缘子耐污性能大大提高。

固体电介质材料的分子结构不同,其表面对水的吸附能力也不同,一般分为亲水性介质和憎水性(疏水性)介质两类。

一般极性固体介质分子与其表面水分子之间作用力大,它们之间吸引力超过了水分子本身之间的内聚力,因此介质表面易湿润而形成连续的水膜,如图1(a)所示,其接触角θ<900。而一般非极性固体介质(如聚乙烯、石蜡、有机硅橡胶、聚四氟乙烯等)分子与其表面水分子之间作用力小于水分子本身之间的内聚力。所以这类介质表面的水分往往成为孤立的水滴,难以形成连续的水膜,如图1(b)所示,其接触角θ>900

(a)亲水性介质                 (b)憎水性介质

θ<900                                                    θ>900

在电力设备外绝缘表面涂敷石蜡类憎水性涂层虽然可以赋予新水性的电瓷表面以憎水性能,但是自然环境中这一表面所积存的灰尘本身并不具备憎水性。于是在不利气候条件下沿潮湿脏污绝缘子表面仍会出现连续水膜而发性闪络。因此PRTV材料憎水性和独特的憎水迁移性作为防污闪涂料是极具意义的。

PRTV的憎水迁移性是指 PRTV涂层表面积存的亲水性灰尘污秽在一定的时间(几十小时)后呈现憎水性,即 PRTV涂层的憎水性迁移到了污层表面。这时在其表面喷淋水滴后污层因憎水性而很难浸润,只有不连续的小水珠存留在污层表面。试验证明,有机硅橡胶材料有憎水性迁移现象,而其它大量高分子材料如聚乙烯、聚四氟乙烯等均无此现象。 PRTV的憎水性迁移速度很快,而自然积污是逐渐积累的,憎水性可以及时迁移到污层表面,因此自然积污条件下,涂有 PRTV的绝缘子污层表面始终维持良好的憎水性。另外试验中证实, PRTV涂层在水中长期浸泡或在雨水中冲刷后,涂层的憎水性会减弱甚至暂时消失。自然晾干放置一段时间后,涂层的憎水性又逐渐恢复。以上特性是由 PRTV本身的化学结构决定的。

由于 PRTV是由聚二甲基硅氧烷缩聚而成,其基本结构是立体网状硅氧键,其中包含大量的小分子基团(如甲基—CH3),同时包含大量的游离态有机硅低聚物和小分子基团。这些低聚物和小分子基团是憎水性的,它们与其表面水分子之间作用力小于水分子本身之间的内聚力,所以水分在PRTV表面呈现为孤立的水滴,难以形成连续的水膜。当 PRTV表面涂有人工污秽或积累自然污秽后, PRTV内的游离态憎水性基团向污层扩散,从而产生憎水性迁移现象。当 PRTV涂层受到浸泡或雨水冲刷时,其表面的憎水性逐渐流失,从而出现涂层憎水性的减弱甚至暂时消失。而自然晾干放置一段时间后,作为一种由密度梯度控制的自约束过程, PRTV内部憎水性基团的作用又开始进行,因此 PRTV表面的憎水性又逐渐恢复。由于憎水性是一种表面物理现象, PRTV表面起憎水作用的憎水基团与 PRTV涂层内憎水基团在数量上相比是微乎其微的,因此, PRTV憎水性的寿命是很长的。国内已有近十年的自然污秽条件下正常运行记录。

产品使用说明

其性能特点为:超长时效,高抗电蚀,高绝缘及高机械强度,耐高污闪电压等综合功能,从而可以保障输变电设备外绝缘的高效安全运行。

其使用特点:

1、大幅度提高输变电设备外绝缘污闪电压,其污闪电压提高到200%以上;

2、本品为单组份,使用时不需调配,保障质量减少浪费,并适于停电或带电喷涂施工;

3、涂料具有疏水及疏水迁移特性,可增强外绝缘在污湿状态下的绝缘电阻;

4、设备在正常使用条件下,电力设备外绝缘可以免清扫,免维护,功能时效达20年以上,从而节约大量人力物力;

5、本品高抗电蚀,抗污湿,耐漏电起痕指标达到高等级,从而保障抗电灼及高污闪性能;

6、产品绝缘性能优异并可具有阻燃性能,如被电灼,其残留物不导电,对设备运行不留隐患;

7、产品具有高机械强度,适应风沙环境地区,并且不影响设备的维护工作;

8、产品具有一定防溶雪、防覆冰效果,故也适于高寒地区应用;

9、本涂料不燃、不爆,非危险品毒害等。

10、外绝缘涂有本涂料的高压电气设备,可以正常进行预防性试验.测试方法和结果不受影响。

         

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