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Title:
LOW-TEMPERATURE HYDROPHOBIC SURFACE COATING FOR INSULATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/075645
Kind Code:
A1
Abstract:
A low-temperature hydrophobic surface coating for insulator comprises silicon rubber and carbon black, wherein the content of the carbon black is 10-30% by mass. Added with the carbon black filler having a positive temperature coefficient, the surface coating can maintain the hydrophobic property under the cold weather of ice rain. The coating has good heat generation property upon being applied to the insulator, thus reducing the risk of supercooled water drops being attached to and frozen on the surface of the insulator and contributing to the safe operation of insulator.

Inventors:
JIA ZHIDONG (CN)
YAO SENJING (CN)
PENG XIANGYANG (CN)
XU ZHIHAI (CN)
GUAN ZHICHENG (CN)
WANG HONGBIN (CN)
LIAO WEIYAN (CN)
MAO XIANYIN (CN)
SU HUAFENG (CN)
WEI XIAOXING (CN)
QIN YU (CN)
DENG YU (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/079675
Publication Date:
June 14, 2012
Filing Date:
December 10, 2010
Export Citation:
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Assignee:
ELEC POWER RES INST GUANGDONG (CN)
UNIV TSINGHUA GRADUATE SCHOOL (CN)
JIA ZHIDONG (CN)
YAO SENJING (CN)
PENG XIANGYANG (CN)
XU ZHIHAI (CN)
GUAN ZHICHENG (CN)
WANG HONGBIN (CN)
LIAO WEIYAN (CN)
MAO XIANYIN (CN)
SU HUAFENG (CN)
WEI XIAOXING (CN)
QIN YU (CN)
DENG YU (CN)
International Classes:
C09D183/04; C09D5/00; C09D7/61
Foreign References:
GB1039193A1966-08-17
CN101275055A2008-10-01
CN101597463A2009-12-09
CN101629052A2010-01-20
CN1084540A1994-03-30
KR20090106167A2009-10-08
Attorney, Agent or Firm:
ADVANCE CHINA I.P. LAW OFFICE (CN)
广州华进联合专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种用于绝缘子的低温憎水性表面涂料, 其特征在于, 该表面涂料 由包硅橡胶和炭黑组成, 所述炭黑的质量百分含量为 10~30%。

2、 根据权利要求 1 所述的用于绝缘子的低温憎水性表面涂料, 其特征 在于, 所述炭黑的质量百分含量为 15~20%。

3、 根据权利要求 1 所述的用于绝缘子的低温憎水性表面涂料, 其特征 在于, 所述炭黑为特导电炭黑, 所述特导电炭黑为链状结构, 其 BET 比表 面积不小于 300 m2/g, 直径不大于 400nm。

4、 根据权利要求 1-3任一项所述的用于绝缘子的低温憎水性表面涂料, 其特征在于, 所述表面涂料的涂层厚度为 0.3~0.4mm。

Description:
一种用于绝缘子的低温憎水性表面涂料 技术领域

本发明属于材料领域, 具体地说, 本发明涉及一种用于绝缘子的低温憎水 性表面涂料。 背景技术

污闪问题是影响输电线路悬式绝缘子安全运行 的首要问题。 输电杆塔上绝 缘子在大气中各类污染物作用下会形成污秽层 , 空气湿度较高时导致绝缘子表 面电阻大幅降低, 以至发生闪络问题, 影响输电线路安全运行。

传统的绝缘子表面材料如 RTV (室温硫化硅橡胶)、 PRTV (超长效室温硫化 硅橡胶)等, 在常温下具有良好的憎水性, 能够很大程度上降低污秽绝缘子污闪 发生的概率, 但是有资料表明, 由于其材料本身的特性, 在接近零度时憎水性 会消失。

我国地域广阔, 大量输电线路经过寒冷地区。 因此, 如何使低温下绝缘子 表面保持优良的憎水性, 可提高绝缘子防污闪能力, 减少冻雨、 凝露等冻结, 从而提高电力系统稳定性。 发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷, 提供一种新的绝缘子表面涂料, 该涂料在低温条件、 泄漏电流作用下, 具有表面发热的特性, 从而具有憎水性。

为实现上述目的, 本发明釆取了以下技术方案:

一种用于绝缘子的低温憎水性表面涂料,该表 面涂料由硅橡胶和炭黑组成, 所述炭黑的质量百分含量为 10~30%。

炭黑具有正温度系数, 表面涂料的电阻随温度升高而增大, 从而限定绝缘 子表面的温度范围。 添加的炭黑, 上限主要考虑涂料制备过程炭黑分散对材料 机械性能和绝缘性能的有害影响; 下限为产生低温憎水性所需炭黑添加量的最 低要求, 因此, 炭黑含量在 10~30%为宜。

优选地, 所述炭黑的质量百分含量为 15~20%。 炭黑的含量可根据涂料应 用现场的环境温度做相应调整。 增高炭黑含量可提高低温憎水性能, 但会影响 涂层机械强度, 因此, 15~20%含量的炭黑最为适宜, 即具有高的低温憎水性能, 涂层的机械强度也较好。

优选地, 所述炭黑为特导电炭黑, 所述特导电炭黑为链状结构, 其 BET 比 表面积不小于 300 m 2 /g, 直径不大于 400nm。

优选地, 所述表面涂料的涂层厚度为 0.3~0.4mm, 涂覆表面涂料后, 绝缘 子运行电压下泄漏电流介于 5~20mA之间。

本发明的原理为: 当绝缘子带电运行时, 绝缘子表面的泄漏电流值约在 5~20mA,通过在原来的表面涂料一硅橡胶内添加 有正电阻温度系数的填料炭 黑, 绝缘子表面的漆膜材料发热, 提高了材料的表面温度, 使低温条件下绝缘 子表面温度保持在 0°C~30°C ,特别是在低温冻雨天气能够使其表面温度保 在 憎水性能够发挥作用的温度范围内,这样就减 少凝露, 冻雨在绝缘子表面凝结, 有效地降低污闪事故发生概率。

与现有技术相比, 本发明具有以下有益效果:

本发明通过在原来的表面涂料内添加具有正电 阻温度系数的填料炭黑, 使 表面涂料在低温条件下能保持憎水性。 应用于绝缘子后, 发热性能优良, 提高 绝缘子低温环境下表面憎水性; 凝露、 高湿度环境可通过表面发热烘干绝缘子 表面, 降低表面电导率, 防范污闪事故发生; 且本发明表面涂料施工工艺简单。 有利于输电线路绝缘子的安全运行。 附图说明

图 1为本发明用于绝缘子的低温憎水性表面涂料 使用示意图; 其中以中 心线为分界, a为绝缘子外表面视图; b为绝缘子的剖面视图; 表面涂刷有本发 明的低温憎水表面涂料 (黑色加粗线表示); b中圓圈区域表示本发明的表面涂料 与金具部分有效连接;

图 2展示了绝缘子串涂覆低温憎水性表面涂料后 3小时低温高湿环境下 水滴附着状态;

图 3展示了无涂层的绝缘子串, 3小时低温高湿环境下水滴附着状态; 图 4展示了涂覆 RTV涂料的绝缘子串, 3小时低温高湿环境下水滴附着状 态;

附图标记: 1、 低温憎水性表面涂料。 具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来详细说明本发明 。

实施例 1 一种用于绝缘子的低温憎水性表面涂料

一种用于绝缘子的低温憎水性表面涂料,该表 面涂料的基础物质为硅橡胶, 在所述硅橡胶内添加了 15%的特导电炭黑。特导电炭黑的具体规格如下 表所示, 该表面涂料的涂层厚度约为 0.3~0.4mm。

BET比表面积 (m 2 /g) 1100 直径 (nm) 30

请参阅图 1 , 为本发明的用于绝缘子的低温憎水性表面涂料 的使用示意图, 图中中心线左半部分为绝缘子外表面视图, 右半部分为绝缘子的剖面视图, 表 面涂刷该实施例的低温憎水性表面涂料 1 , 在图 1中用黑色加粗部分表示 (即附 图标记 1), 其中图中圓圈标注的部分需要低温憎水性表面 涂料与金具部分有效 地连接起来, 在该实施例中, 涂层厚度约为 0.3~0.4mm。 实施例 2 应用实施例 1的低温憎水性表面涂料的 35kV绝缘子串的覆水效果 为了验证实施例 1的低温憎水性表面涂料的效果, 在气候试验箱进行了低 温淋水试验。

(1) 试验条件

试验喷淋用水使用经过滤去离子处理的自来水 , 和自来水进行不同比例的 混合以调整电导率到 10( s/cm。 使用水拒预冷却覆水水至零度附近, 再经由水 泵加压进入气候试验箱由喷头喷出。 喷出水雾颗粒直径接近自然雾气水平。 使 用旋转圓柱法测量覆水速率为 3mm/h。 覆水试验的控制参数如表 1。

参数 数值

温度 -4。C

水滴平均直径 30 μπι

覆水水电导率(20度时) lOO s/cm

淋水方向 垂直绝缘子串方向

风速 0 覆水实验电压为交流 50 Hz, 有效值 15kV, 覆水实验三小时。

(2)试验对象

实验组绝缘子串由三片涂覆低温憎水性表面涂 料绝缘子组成; 对照组绝缘 子串由三片未涂覆低温憎水性表面涂料绝缘子 组成, 以及由三片涂覆普通 RTV 90 材料绝缘子组成。

(3)试验结果

实验组绝缘子 (涂覆低温憎水性涂料绝缘子)覆水三小时后的 果如图 2 所 示,未涂覆低温憎水性表面涂料和涂覆 RTV涂料绝缘子覆水三小时后的效果分 95 别如图 3 , 4所示。从图 2可见涂覆低温憎水性涂料的绝缘子表面水滴 集形态 为独立水珠, 且未形成连续水膜或水层; 而未涂覆低温憎水性表面涂料 (图 3) 和涂覆 RTV涂料 (图 4)绝缘子表面均形成致密连续水层。 表明该低温憎水性表 面涂料在低温高湿环境下, 可较好的保持绝缘子表面憎水性, 降低低温下污闪 风险。

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以上仅仅是对发明构思实现形式的列举, 本发明的保护范围不应当被视为 仅限于所陈述的实现方法, 本发明的保护范围也涉及于本领域技术人员根 据本 发明构思所能够想到的等同技术手段。