一种室内变电设备超疏水性能的改造方法技术

本发明专利技术提供了一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：1)预处理：将室内变电设备表面进行打毛处理；2)涂覆：采用旋涂或浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于50～80℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。经改造方法改造后，室内变电设备的表面形成了超疏水保护膜，使其表面的水的接触角为161°～175°；滚动角＜8°，保证了室内变电设备表面具有超强的疏水性，同时具有优良的耐高温，耐油和自洁性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力设备超疏水性能的改造方法，尤其是涉及一种室内变电设备超疏水性能的改造方法。
技术介绍
随着我国经济连续高速增长，国家电网公司立足我国能源分布和生产力发展不平衡的基本国情，规划建设交流1000千伏和直流±800千伏特高压电网，以求在更大范围内优化配置电力资源，实现我国有限能源资源的高效利用。室内变电站承载的压力越来越大，内部机器构造越来越复杂，包括开关柜、柜内电压互感器、电流互感器、避雷器、套管、绝缘子、避雷器、站用变、接地变、消弧消谐装置等等已有的电气元部件。目前电力行业大范围采用的小车开关柜等室内变电设备，因结构紧凑，致使内部各元器件及地之间安全距离越来越小。当柜内凝露时，将造成开关柜爆炸等事故，危及电网安全并严重影响供电可靠性。如果有技术能在设备达到凝露条件时，不让设备表面产生水膜、水滴，降低设备局部放电量，破坏绝缘击穿的条件，将会很好的保护设备。超疏水现象在自然界广泛存在，如荷叶表面、蝴蝶翅膀、水黾腿等。超疏水表面一般指材料表面对水的接触角大于150°、滚动角小于10°的表面。超疏水表面具有很多独特的优异的表面性能：疏水、自清洁性、防腐、抗结冰、防雾等，使得其在众多领域，特别是在电力设备领域具有广阔的应用前景。中国专利CN105206359A公开了一种用于快速提升染污复合外绝缘电力设备表面憎水性的方法，该方法融合RTV室温硫化硅橡胶涂覆、自来水清洗、放电射流等离子体处理三种方法，具体步骤为：对复合绝缘设备进行人工涂污，在经过相同时间的静置后，采用喷水分级法测量其表面憎水性，此后分别采用等离子体射流处理、自来水清洗、RTV室温硫化硅橡胶表面涂覆的方法处理人工受污后的复合绝缘子，待其表面状态稳定后测量其提升后的表面憎水性，表征该方法应用于提升实际运行染污复合绝缘子表面憎水性的可行性。本专利技术在已有提升技术上提出了放电等离子体处理的处理方法，并将其应用于实际复合绝缘子，该方法的顺利推行有助于为电网防治污闪提供行之有效的解决方案。但是该方法提供的提升复合外绝缘电力设备表面的憎水性的改进力度不大，不适用于对疏水性/憎水性要求较高的电力设备表面的处理。中国专利CN102480114A一种防止露天电力设备结冰的防护设备，它是在需要做结冰防护的露天电力设备顶部固定安装一个在低温下具有韧性和适当刚性的网状结构，这个网状结构称为防冰网。它的工作原理是：如遇冻雨和积雪，防冰网首先结冰，形成一个冰帽，遮蔽了位于其下方的露天电力设备，使其免受结冰灾害。而网状结构的设计是为了减小风阻，防止大风灾害。而对于风力较小的山区和多雨的地区，网状结构设计成一层压一层的类似于多重屋檐的结构，使其增加一定的防暴雨性能。本专利技术能在灾害性天气下保全电力设备的电器性能，减小因设备绝缘降低而引发的电力事故。但是该专利技术提供的防止露天电力设备结冰的防护设备仅仅对较为突出的风雪、覆冰具有防护作用，对于相对高温环境中，没有结冰的水防护作用较弱，而且对污染光照等的防护力度不强，不能满足电力设备面临的温度变化，环境污染和光照的损害所需要的防护。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种室内变电设备超疏水性能的改造方法。解决了室内电力设备会产生水雾、水膜所带来的安全隐患。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：1)预处理：将待涂覆的室内变电设备表面进行打毛处理；2)涂覆：采用旋涂或浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于50～80℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。优选的，所述打毛处理的方法为：用8～10wt％的盐酸和8～10wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗30～50分钟；然后用3～5wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗2～3次，干燥；所述盐酸和硫酸的体积比为1:1:0.8～1.2；所述清水水温为25～35℃。优选的，所述超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂30～50份、氟化聚氨酯8～12份、纳米TiO24～6份、纳米SiO28～12份、羧甲基纤维素0.4～0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2～0.4份、有机硅流平剂0.3～0.5份、阻燃剂1～2份、硅烷偶联剂1～2份、抗氧化剂0.025～0.05份和溶剂25～50份。优选的，所述有机硅流平剂为POLYFLOWKL-403。优选的，所述阻燃剂为十溴联苯醚、十溴二苯乙烷和溴化聚苯乙烯中的一种或一种以上的任意组合。优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种。优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。优选的，所述溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基甲酰胺中的任一种。优选的，所述超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO2、纳米SiO2混合后球磨至粒径为20～50nm的纳米颗粒；2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、有机硅流平剂、阻燃剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂、以及溶剂混合后高速分散机分散1～2h，既得超疏水纳米涂料。其中，含氟丙烯酸树脂的制备方法为：在反应器内加入二乙二醇单丁醚30份，甲基丙烯酸甲酯1.2份，丙烯酸丁酯0.48份，甲基丙烯酸六氟丁酯1.2份，甲基丙烯酸0.32份，丙烯酸羟乙酯0.32份，巯基乙醇0.048份，过氧化苯甲酰0.12份；升温至85℃反应20分钟，上述份为重量计。然后，往滴加器内加入二乙二醇单丁醚20份，甲基丙烯酸甲酯13.8份，丙烯酸丁酯5.82，甲基丙烯酸六氟丁酯13.8份，甲基丙烯酸3.68份，丙烯酸羟乙酯3.68份，巯基乙醇0.552份，过氧化苯甲酰0.28份；搅拌均匀，并于3～4小时内滴加至反应器内。在80～85℃下继续保温1小时后，降温至50～60℃，加入5份三乙胺中和，得到含氟丙烯酸树脂。氟化聚氨酯的制备：步骤1)将0.11mol的苯甲酮和0.5mol的2-丙醇混合，然后加入冰乙酸0.005mol,混合物被装入500ml的圆底烧瓶里，在30℃的温度下，暴露在365nm紫外光照射下反应，产物(1,1,2,2-四苯基乙二醇)被沉淀出来，沉淀物通过乙酸重结晶纯化。步骤2)将聚碳酸1,4-丁二醇酯二醇(0.01mol)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)预处理：将室内变电设备表面进行打毛处理；2)涂覆：采用旋涂或浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于50～80℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

【技术特征摘要】
1.一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)预处理：将室内变电设备表面进行打毛处理；
2)涂覆：采用旋涂或浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的
室内变电设备表面上，并于50～80℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的
改造。
2.根据权利要求1所述一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在
于，所述打毛处理的方法为：用8～10wt％的盐酸和8～10wt％硫酸的混合液对
待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗30～50分钟；然后用3～5wt％的碳酸
钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗2～3次，干燥；所述盐
酸和硫酸的体积比为1:0.8～1.2；所述清水水温为25～35℃。
3.根据权利要求1所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征
在于，所述超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂30～50
份、氟化聚氨酯8～12份、纳米TiO24～6份、纳米SiO28～12份、羧甲基纤维
素0.4～0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2～0.4份、有机硅流平剂0.3～0.5份、阻
燃剂1～2份、硅烷偶联剂1～2份、抗氧化剂0.025～0.05份和溶剂25～50份。
4.根据权利要求3所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特
征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏韬，张洪涛，韩爱芝，程楠楠，张甲，魏小宁，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司周口供电公司，
类型：发明
国别省市：河南;41