[发明专利]改善染污的硫化硅橡胶制品表面憎水性的方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于高压外绝缘领域，具体为一种改善染污硫化硅橡胶制品表面憎水性的方法及系统，特别是应用于被高岭土等染污的高温硫化硅橡胶或者常温硫化硅橡胶制品的表面处理。

背景技术

以高温硫化硅橡胶（HTV）作为复合绝缘子伞裙护套材料及室温硫化硅橡胶（RTV）涂料涂覆于玻璃绝缘子和瓷绝缘子表面，在电力系统中的应用十分广泛。高温硫化与室温硫化硅橡胶具有憎水迁移性，即材料本身的憎水性可以迁移到污层表面，使得污层表面也有了憎水性。而其憎水迁移性与环境温度、材料成分、污秽特性及积污量有关。由于复合绝缘子在实际运行中，表面积污在所难免，在某些环境条件及污秽成分情况下，其憎水迁移性较差，降低了其污闪电压，影响电力系统的正常运行。

高岭土与硅藻土是常见的两种污秽成分，其中高岭土憎水迁移性较差，当复合绝缘子表面积污以高岭土为主时，复合绝缘子本身的憎水性很难迁移至污秽表面，导致闪络电压降低，影响了电力系统的正常运行。有研究表明，电晕放电是引起复合绝缘子憎水性丧失的重要原因。

大气压低温等离子体射流技术在表面处理、医疗卫生、环境改善等方面逐渐显现出十分广阔的应用前景，放电等离子体中富含活性粒子，用于材料表面处理时，会改变材料表面的分子结构，使材料表现出不同的表面性能。以往研究表明，当使用等离子体直接处理未涂污干净HTV及RTV表面时，其中含有的高能粒子直接作用于材料表面的分子，会破坏其化学结构，使其憎水性暂时消失。但采用大气压低温等离子体射流对染污的硫化硅橡胶制品表面的污秽物进行表面处理，以改善所述制品表面憎水性的方案目前未见有关文献披露。

发明内容

鉴于现有HTV或者RTV制成的复合绝缘子构件等被污秽物染污后导致表面憎水性迁移出现的问题，本发明提供一种改善染污的硫化硅橡胶制品表面憎水性的方法及系统，通过大气压低温等离子体射流对附着的污秽物进行表面处理能够改变染污的硫化硅橡胶制品表面憎水性难以迁移的情况。

本发明改善染污的硫化硅橡胶制品表面憎水性的方法，包括以下步骤：

S1. 提供被污秽物染污的硫化硅橡胶制品；

S2. 将大气压低温等离子体射流喷射于所述制品表面的污秽物进行表面处理，使所述污秽物的表面憎水性提高。

其中，所述大气压低温等离子体射流产生步骤包括：在大气压条件下，在射流装置的高压电极和接地电极上施加工作电压，使进入射流管的流动气体经放电产生等离子体，并从射流管的管口喷出形成所述等离子体射流。

所述流动气体的流速为5-100m/s，优选10-80 m/s。所述流动气体来自流动气体产生器，如气泵等。

所述工作电压可选择高压直流电源、高压交流电源、高频电源、射频电源或者高压脉冲电源提供。当采用高压交流电源时，所述工作电压为3-100kV的交流电压，频率为1-500kHz。

所述硫化硅橡胶制品是采用高温硫化硅橡胶或室温硫化硅橡胶制备的绝缘子构件，如复合绝缘子。所述硫化硅橡胶制品也可以是涂覆有温硫化硅橡胶的绝缘子构件，如玻璃和瓷绝缘子、支柱绝缘子、绝缘套管等。

所述染污的硫化硅橡胶制品表面粘附的污秽物为高岭土或硅藻土等。

所述大气压低温等离子体射流对所述制品表面的污秽物进行表面处理的时间为10-300s，优选100-240s。

实现上述方法的一种改善染污的硫化硅橡胶制品表面憎水性的系统，包括：

高压电源、射流装置和流动气体产生器；所述射流装置包含射流管、高压电极和接地电极，所述高压电源通过所述高压电极和接地电极施加工作电压形成激励电场，使进入射流管的流动气体经放电产生等离子体，并从射流管的管口喷出形成大气压低温等离子体射流；

还包括一支撑台，用于安装被污秽物染污的硫化硅橡胶制品，并带动该制品旋转或/和平移，使该制品表面附着的污秽物与大气压低温等离子体射流接触进行表面处理。

该系统中，所述高压电源为高压直流电源、高压交流电源、高频电源、射频电源或者高压脉冲电源。射流管是石英玻璃管、聚四氟乙烯管或金属管等。高压电极和接地电极可以采用不同的结构，包括内针外环、双平板形等等。流动气体来自流动气体产生器，可以采用气泵，使用气体流量计测量、控制输出气体的流量，其中气体类型包括空气、氮气和氩气等，流动气体流速为5-100m/s。