Разработка специальных гидрофобных покрытий для снижения токов утечки по поверхности полимерных изоляторов высоковольтных линий электропередач | 2017 ИФХЭ РАН

Разработка специальных гидрофобных покрытий для снижения токов утечки по поверхности полимерных изоляторов высоковольтных линий электропередач

Л.Б. Бойнович, А.М. Емельяненко, А.С. Пашинин

Лаборатория поверхностных сил

Одной из основных проблем воздушных линий электропередач (ЛЭП) и электрифицированного городского транспорта является проблема токов утечки по поверхностям изоляторов, которая стоит особенно остро в больших городах с интенсивным движением и большим количеством промышленных и других техногенных загрязнений атмосферы. Традиционно в качестве электротехнических материалов для  изготовления изоляторов используются стекло, фарфор и силиконовые резины, быстро загрязняющиеся в условиях эксплуатации. При выпадении осадков на поверхностях  изоляторов образуются толстые смачивающие пленки водных растворов, приводящие к значительному увеличению токов утечки, пробоям по поверхности изоляторов и их разрушению. В выполненной работе впервые использовались подходы к снижению токов утечки, основанные на применении методов нанотехнологии. Явления самоорганизации гидрофобных наноструктур использованы для получения нанокомпозитных текстурированных супергидрофобных покрытий для поверхностей силиконовых изоляторов.

Созданы методики синтеза гидрофобизующих агентов и подобраны схемы получения текстурированных гидрофобных покрытий на их основе. Изучено влияние физико-химических параметров  синтеза на гидрофобность получаемых материалов и их  адгезию к поверхности силиконовой резины. Установлена корреляция между величиной тока утечки и  степенью гидрофобности наносимого покрытия. Разработанные гидрофобизующие покрытия обеспечивают значительное улучшение эксплуатационных  характеристик  силиконовых резин  электротехнического  назначения. Они характеризуются существенно большими (превышающими 150º) краевыми углами, чем отечественные и зарубежные аналоги. При этом разработанные в Институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН покрытия обладают не только долговременными супергидрофобными свойствами, но и обеспечивают функцию самоочищения поверхности при контакте с осадками.  В результате при долговременной эксплуатации изоляторов с супергидрофобными покрытиями, их поверхность оказывается существенно менее загрязненной, чем поверхность исходных силиконовых изоляторов.

Тестирование электротехнических резин с разработанным покрытием для применения в г. Москва в условиях повышенной влажности вблизи автомобильной трассы с интенсивным движением показало, что разработанные покрытия предотвращают образование толстых токопроводящих водных слоев, снижая поверхностные токи утечки более чем в два раза.

Разработанные покрытия найдут применение при обработке электрических изоляторов в линиях электропередач  и контактной сети электрифицированного транспорта для обеспечения снижения потерь электроэнергии при ее транспортировке.

Получено положительное решение о выдаче патента Российской Федерации на состав и способ нанесения покрытий.

Соисполнитель: Учреждение Российской академии наук Институт синтетических полимерных материалов РАН.


Версия для печати Версия для печати
 
 
shadow shadow
Яндекс.Метрика