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絕緣子表面濕潤(rùn)性
發(fā)布時(shí)間：
2022-11-30 17:03
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表面濕潤(rùn)現(xiàn)象復(fù)雜且受許多不同參數(shù)的影響。一些重要參數(shù)包括：絕緣子材料類型，表面粗糙度、表面的不均勻性、化學(xué)成分（例如：由于老化）以及污穢的存在。一-些絕緣子常用材料由于受周?chē)鷹l件的影響，其濕潤(rùn)性能會(huì)隨時(shí)間而變化。這種變化可以是可逆的或是不可逆的。因此，濕潤(rùn)性的測(cè)量結(jié)果可能會(huì)受到周?chē)鷹l件和高壓電暈，以及絕緣子上先前已有的電弧引起的干帶影響。不同絕緣子材料的動(dòng)態(tài)濕潤(rùn)性狀或多或少有所不同。
絕緣子的材料因其化學(xué)組成不同呈現(xiàn)不同的動(dòng)態(tài)濕潤(rùn)特性。不同的過(guò)程，例如：氧化、水解、低分子量化合物的遷移、諸如硅氧烷和水之間絡(luò)合物的形成、撓性聚合物鏈的旋轉(zhuǎn)，分子之間和內(nèi)部重新排列、微生物的生長(zhǎng)、污染物的沉積、污染物顆粒的附著和包覆等，會(huì)以不同速率出現(xiàn)，并取決于材料和周?chē)鷹l件。由于日光照射、落雨、電暈放電、污染物沉積等暴露條件不同，絕緣子上各個(gè)位置的濕潤(rùn)性會(huì)存在差異。因此，絕緣子濕潤(rùn)性測(cè)量應(yīng)在絕緣子各不同區(qū)域進(jìn)行。
試驗(yàn)室用專門(mén)制備的試樣測(cè)量表面濕潤(rùn)性，這些試樣表面應(yīng)均勻、光滑、平整，便于測(cè)量。而對(duì)實(shí)際絕緣子，通常要求此測(cè)量不能破壞絕緣子（一般不希望切割材料樣品）。這種測(cè)量條件不完備，因而高精確度測(cè)量是一個(gè)難題。特別是對(duì)安裝在架空線路、變電站，甚至在試驗(yàn)室高壓試驗(yàn)設(shè)備上的絕緣子進(jìn)行測(cè)量，則更為困難。
術(shù)語(yǔ)和定義
1.濕潤(rùn)性 wettability
表面被液體（例如水）濕潤(rùn)的能力。
2.憎水性和親水性 hydrophobicity and hydrophilicity
憎水性：表面被水濕潤(rùn)程度低。憎水表面的表面張力小，因而對(duì)水有排斥性。
親水性：表面被水濕潤(rùn)程度高。親水表面的表面張力大，因而被水濕潤(rùn)（形成水膜）。
3.表面張力 surface tension 界面張力 interface tension
在一定厚度（一般小于0.1 um）的層內(nèi)，從本相到另一物相其結(jié)構(gòu)和能量呈連續(xù)變化。界面區(qū)的壓力（力場(chǎng)）梯度垂直于界面分界線。物質(zhì)從本相轉(zhuǎn)移到界面區(qū)形成界面需要一個(gè)凈能量。形成單位界面（表面）所需的可逆功即為表面張力。
4.靜態(tài)接觸角 static contact angle
當(dāng)一液滴靜止在一固體表面上，且氣體與兩者接觸時(shí)，作用于界面上的力必然保持平衡。這些力由于表面張力而作用在相應(yīng)表面的特定方向上。
5.前接觸角和后接觸角 advancing and receding contact angle
在傾斜的固體表面上液滴呈現(xiàn)兩個(gè)不同的角。前接觸角是在傾斜表面上液滴較低部位固體表面和液體表面之間液滴的內(nèi)側(cè)夾角。后接觸角是傾斜表面上液滴的尾部（在傾斜表面的最高部位）固體表面與液滴表面間液滴的內(nèi)側(cè)夾角。如果后接觸角為零，由于液滴沿著傾斜的固體表面運(yùn)動(dòng)會(huì)呈完全濕潤(rùn)狀態(tài)。
6.濕潤(rùn)性等級(jí)（WC） wettability class（WC） 憎水性等級(jí) hydrophobicity class
噴霧法中使用的特定量度等級(jí)。規(guī)定了WC1~WC7七個(gè)等級(jí)，WC1對(duì)應(yīng)于最憎水的表面，WC7對(duì)應(yīng)于最親水的表面。
濕潤(rùn)特性測(cè)量方法
主要有3種方法：A.接觸角法；B.表面張力法；C.噴霧法。（具體測(cè)量步驟請(qǐng)參考 GB/T 24622-2009）
每種方法的適宜性及其適用性不僅取決于與之相關(guān)的程序，而且也取決于要評(píng)定的特定情況。這3種方法均適宜于濕潤(rùn)性試驗(yàn)室測(cè)量。在現(xiàn)場(chǎng)，采用方法A可能會(huì)有困難，采用方法B困難可能不會(huì)太大，而采用方法C容易操作。每種方法的一些考慮概括如下:
方法A：接觸角測(cè)量
——能給出被測(cè)范圍濕潤(rùn)性的準(zhǔn)確值；
——試驗(yàn)室測(cè)量比現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量更為準(zhǔn)確；
——在平坦表面上易于測(cè)量；
——如果老化影響了表面形態(tài)，比如存在裂紋、填料裂口，可能會(huì)對(duì)測(cè)量有負(fù)面影響；
——如果要求全面評(píng)價(jià)絕緣子表面，需要許多處測(cè)量。
方法B：表面張力測(cè)量
——如果濕潤(rùn)性變量與測(cè)量要求的范圍致，能給出該范圍濕潤(rùn)性的準(zhǔn)確值；
——操作相當(dāng)方便；
——需要采取一定的安全措施；
——如果表面覆蓋有松散附著的污穢層，可能難于采用；
——可能會(huì)受某些類型表面污穢和測(cè)量試劑間相互作用的影響；
——如果要求全面評(píng)價(jià)絕緣子表面，需要許多處測(cè)量。
方法C：噴霧法
——給出絕緣子表面濕潤(rùn)性以及它沿著和圍繞絕緣子變化的總體評(píng)價(jià)；
——所需設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作；
——取決于表面主觀目測(cè)；
——可用來(lái)評(píng)價(jià)裸露、污穢表面；
——可能會(huì)受表面某些類型污穢與霧水間相互作用的影響，如試驗(yàn)室污穢試驗(yàn)時(shí)表面污染物等值附鹽密度(ESDD)水平的變化。
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