[發明專利]一種直流場設備表面自清潔防污涂料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710873861.4
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107603291B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 劉敏;方鵬飛;盧定則;錢洲亥;楊慜宸;祝酈偉;金東春
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司電力科學研究院;武漢大學;杭州意能電力技術有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/16
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種直流場設備表面自清潔防污涂料及其制備方法和應用。本發明的自清潔防污涂料含氧化鋱和納米級二氧化鈦，其制備方法包括如下步驟：1)稱取硝酸鋱溶液和1?100mol/L的NaOH溶液，混合均勻；2)向步驟1)所配置的混合液中加入二氧化鈦P25，混合分散，攪拌均勻；3)將步驟2)配置的混合體系置于烘箱中，溫度為80?250℃，反應2?6小時；4)將步驟3)所制備的產品水洗至中性，然后進行酸攪拌、水洗和烘干。將本發明的涂料涂在直流場設備表面，能有效減緩與防止污穢沉積。

技術領域

本發明涉及直流場設備表面自清潔防污涂料，尤其是一種使用光催化技術處理污染物的納米自清潔涂料及其制備方法和應用。

背景技術

電力設備外絕緣表面附著的污染物質沉積到一定程度，在污穢層充分潤濕后，污穢層電導率增大，絕緣表面將形成導電膜，絕緣性能下降，泄漏電流增加，因此產生局部放電，引起閃絡電壓降低，在運行電壓下設備表面的局部放電將發展成電弧閃絡，即污閃。設備污閃的發生，將嚴重影響電力系統安全運行。污閃時，設備重合閘成功率很低，易造成大面積停電，而污閃中所伴隨的強力電弧還常常導致設備損壞，使停電時間延長。大面積、長時間的供電中斷所造成的經濟損失及負面影響難以估量。污閃事故已經成為威脅電網安全的主要因素之一。直流設備的污閃在直流場事故中占很大比重，是特高壓直流換流站設備亟待解決的重難點問題。

研究和運行經驗表明直流線路的污閃問題比交流線路要嚴重得多。究其原因主要有：一是直流設備上積污較為嚴重。因直流中無正負半波交變，設備周圍的帶電微粒受到恒定電場力的作用被吸附到設備的表面，特別是在發生電暈時更為明顯。在相同的條件下，直流下絕緣子表面的積污量為交流的1.5-2倍，且可能上下表面分布極不均勻；二是直流電流不存在過零問題，局部電弧更趨穩定，不易熄弧，容易造成傘裙間的電弧橋接，降低了爬電距離利用率；同時使直流電弧能穩定燃燒，容易發展。因此，在相同積污條件下，直流污閃電壓低于交流，并且隨著污穢度的增加，直流污閃電壓下降的比例增大。中國電科院的研究表明，直流設備正極性的污閃電壓比交流低10-20％，負極性比交流低20-35％。美國EPRI的試驗表明，電力設備的直流污閃電壓比交流低50％。

基于污閃成因的分析，污閃事故的特點是線路與設備絕緣配置偏低，技術強度不足，加之天氣惡劣、大氣環境污染，降低了設備外絕緣強度，且污穢清掃質量不高，這些原因事故的發生，導致了安全隱患。國家電網公司已采用了多種防污閃措施，但具體工作實施過程中仍存在一些問題，不可忽視。在防污閃涂料的研發、配套技術及施工質量控制都存在較大不足，限制了設備表面防污涂料的應用。國內防污涂料產品質量差別較大，缺乏嚴格的涂裝施工工藝標準規范，涂層質量問題嚴重；涂料老化后的更替施工是更大的難題。

發明內容

本發明針對特高壓直流場設備環境特點與積污特性等，提供一種采用二氧化鈦納米光催化劑為介質的自清潔防污涂料，將其涂在直流場設備表面，使設備表面污穢易在重力、風力、雨水等自然外力作用下自動脫落或光催化降解除去，以有效減緩與防止污穢沉積。

為此，本發明采用如下的技術方案：一種直流場設備表面自清潔防污涂料，所述的防污涂料含氧化鋱和納米級二氧化鈦。

本發明的另一目的是提供上述直流場設備表面自清潔防污涂料的制備方法，包含如下步驟：

1)稱取硝酸鋱溶液和1-100mol/L的NaOH溶液，混合均勻，得混合液；

2)向步驟1)所配置的混合液中加入二氧化鈦P25，鋱與鈦的摩爾比為0.1-10：100，混合分散，攪拌均勻；

3)將步驟2)配置的混合體系置于烘箱中，溫度為80-250℃，反應2-6小時；

4)將步驟3)所制備的產品水洗至中性，然后進行酸攪拌、水洗和烘干。

上述的反應方程式如下：