PRTV材料在电网设备中的应用和检测试验

PRTV材料在电网设备中的应用和检测试验

王蝶1朱郯博2杨天峰3朱冰凌3

（1.国网山东电科院山东济南250003；2国网青岛供电公司山东青岛266002；3国网兰陵县供电公司山东临沂277700）

摘要：电网设备在污染环境下易出现污闪现象，在设备表面涂抹RTV或PRTV是一条行之有效的防污闪措施，为确保产品质量，本文提出PRTV的17项检测试验要求，明确有关检验检测程序和达标要求。

关键词：PRTV；防污闪；检测试验

一、PRTV在电网设备中的应用

近年来，随着工业化进程升级，我国局部地区污染日益严重。在这种情况下，电网设备外绝缘表面在运行过程中会逐渐积污，在雾、露、毛毛雨、溶雪等气候条件下，污层受潮湿润，污层中的电解质溶解，使得污层中的表面电导增加，泄漏电流增大，出现跨越干区的小电弧，当电弧长度达到临界值时，绝缘表面发生闪络，从而造成污闪事故[1]。污闪事故大多发生在电力系统正常的运行电压下，而且重合闸成功率低，往往造成大面积、长时间停电，给工农业生产和人民生活带来严重影响。

目前通过在电瓷外绝缘涂抹憎水性涂料，能显著提高设备耐污闪能力，是一条行之有效的防污闪措施。室温硫化硅橡胶（RTV）是一种憎水性涂料，在我国最早由清华大学于1985率先研制出，并于1986年在天津电力局首次现场使用[2]。主要原理是：憎水性涂料能使绝缘子不易受潮，且所吸附的水分是以不连续的孤立小水珠的形式存在，不形成连续的水膜，在绝缘表面难以构成导电的通路，从而提高绝缘瓷件的污闪电压。

与采用复合绝缘子及和加装增爬裙等防污闪技术措施相比较，应用RTV长效涂料技术措施，投资最少，可靠性高，事故率低。近年来，超长效氟材料（PRTV）防污闪涂料又相继问世，PRTV防污闪涂料是在上述产品的基础上加入了氟材料，固化后涂层的化学性能更稳定、耐受自然老化能力更强、延长了使用寿命。

二、PRTV的检测试验要求

由于目前生产制造门槛相对较低，市场上RTV产品质量良莠不齐，无法有效确保RTV喷涂质量以及运行切实发挥实效。特别是对于PRTV，很多人员不熟悉相应质量要求，亟需加强PRTV的入网质量检测。根据《国家电网公司跨区电网输变电设备外绝缘用防污闪涂料使用指导原则》及DL/T627-2004标准[3]，PRTV的检测试验要求如下。

1.外观检查。重点检查涂料外观和涂层外观，待测涂料应为粘稠性液体，色泽均匀，无明显杂志和絮状物，制成的涂层平整光滑、无气泡。

2.硫化时间试验。制作至少3份试样，在25±2℃、相对湿度40-70%情况下，每份试样表干时间应小于45.0min，实干时间应小于72h。

3.贮存稳定性试验。对室温下常规贮存6个月的桶装涂料，进行型式试验，应符合贮存稳定性各项试验项目要求。

4.憎水性试验。分别用喷水分级法（HC法）和静态接触角法测量用待测涂料制成的橡胶试样的憎水性能，要求憎水性分级一般为HC1-HC2级，不低于HC2级。

5.体积电阻率试验。按照试验标准要求，将不少于5份涂料制成厚度约为1mm的薄皮，用ZC36型超高电阻计和绝缘测试用电极箱测量其体积电阻率，在温度为23±2℃、相对湿度60-70%情况下，体积电阻率应大于或等于1.0×1012Ω•m。

6.相对介电常数和介损正切值试验。将至少5份涂料制成厚度约为1mm的薄片，用QS37高压电桥测量其相对介电常数和介损正切值，在温度为23±2℃、相对湿度40-50%情况下，相对介电常数不大于3.0，介损正切值不大于0.3%。

7.介电强度试验。将至少5份试样涂料制成厚度约为1mm的薄片，用50kV工频试验变压器进行油中击穿试验，击穿后记录击穿电压的峰值，测量击穿点附近的厚度，计算介电强度，应不小于20kV/min。

8.耐漏电起痕及电蚀损性试验。至少准备5个试样，在耐漏电起痕及电蚀损试验装置上进行，要求达到TMA4.5级方可。

9.阻燃性试验。将至少5份试样按试验标准规定尺寸裁剪成样片，采用CZF-3水平垂直燃烧仪进行试验，试样每次施加火焰后的有焰燃烧时间应≤10s，施加10次火焰后总的有焰燃烧时间应≤50s，第二次有焰燃烧与无焰燃烧时间之和应≤30s，均符合FV-0级要求。同时不发生有焰或无焰燃烧蔓延到夹具、滴落物引燃脱脂棉等现象。

10.剪切强度试验（附着力试验）。按试验标准规定形状制定5份试样，用电子式拉力机进行剪切强度试验，通过计算粘结面尺寸、破坏力值，计算剪切强度平均值应≥0.8MPa。

11.拉伸强度和扯断伸长率试验。按照试验标准规定，将5份涂料制成厚度约为2mm的橡胶薄片，用哑铃型裁刀分别截取6个试样，用电子式拉力机进行拉伸强度和扯断伸长率试验，通过计算扯断截面尺寸、破坏力值和拉伸强度，计算拉伸强度平均值应≥3.0MPa，扯断伸长率平均值应≥350%。

12.撕裂强度试验。按照试验标准规定，将6份涂料制成厚度约为2mm的橡胶薄片，用直角形裁刀分别截取6个试样，用电子式拉力机进行撕裂强度试验，通过计算试样厚度、撕裂拉力值和撕裂强度，计算撕裂强度平均值应≥12kN/m。

13.耐腐蚀性试验。主要包括耐化学试剂性和耐油性试验，将试样分别浸入质量百分比浓度为3%的硫酸、氢氧化钠、氯化钠溶液、100℃变压器油中，每种试剂使用3个试样，24h后取出，进行附着力测量。以上均要求所有样板均无脱落、起皱、起泡、变色等现象，附着力不低于2级。

14.工频湿闪络电压试验。分别取相同形状的有涂层绝缘子和无涂层绝缘子的工频湿闪络电压，试品采用FC160/155型绝缘子，要求进行至少5次试验，计算试验值和校正值，要求有涂层绝缘子工频湿闪络电压相对无涂层时不降低。

15.耐污闪试验。将试品以盐密0.1mg/cm2、灰度1.0mg/cm2进行染污，分别用有涂层和无涂层两种状况下的同一种型号绝缘子进行升压闪络试验，每组视品由3片XWP-160型绝缘子，取每种状况下3组试品的9次闪络电压平均值作为试品的污闪电压，有RTV绝缘子的污闪电压与无RTV绝缘子的污闪电压之比不小于2.0。

16.1700h盐雾试验。在盐雾箱内进行，在雾室中分别垂直放置和水平放置各2片喷涂待测涂料的FC160型绝缘子，要求试品对雾室顶部及周围距离均应符合标准要求，截取适合进行试验的爬电距离，按照爬电比距34.6mm/kV的规定，对试验绝缘子施加19kV的试验电压，要求垂直、水平试样涂层表面均无漏电起痕及电蚀损伤。

17.陡波前冲击电压试验。按照送试喷涂检测涂料涂层绝缘子型号为XWP-210型绝缘子，共计10片，试验时对每片绝缘子先施加正极性冲击5次，再施加负极性冲击5次；然后再正极性5次、负极性5次，每次冲击间隔时间1min。每次冲击试验，均观测冲击电压的波形并记录冲击电压的幅值，应符合有关要求。

小结

由于PRTV具有一定的憎油性和良好的不粘性，且使用寿命长，对开关、刀闸、避雷器等一次电网设备瓷瓶喷涂PRTV可以大幅度提高外绝缘污闪电压，是电力系统解决户外瓷绝缘设备污闪问题的有效方案，相关运维单位应继续加强这方面的研究。

参考文献：

[1]汪涛,马建国,张致,等.室温硫化硅橡胶防污闪涂料使用寿命的试验研究[J].电网技术.1993,(04)

[2]郝璐,明熙,文习山,等.硫化温湿度对RTV特性的影响[J].绝缘材料.2017,(10)

[3]巢亚峰,潘洪峰,黄福勇,等.硫化硅橡胶涂料在直流输电线路绝缘子上的运行状况研究[J].高压电器.2014,(11)