桿塔是架空輸電線路中的重要基礎設備之一，其結構性能對線路運行的安全性、可靠性和經濟性具有直接影響。目前在實際工程中被廣泛應用的木質塔、混凝土桿塔及鐵塔等存在本體過重、易腐爛、生銹、開裂等缺點，導致其運輸和現場施工不便，桿塔運行維護困難，耐久性差，使用壽命較短，容易產生各類安全隱患。隨著材料科學的飛速發展，纖維增強復合材料在生產工藝和技術上不斷進步，具有強度高、絕緣性能好、耐腐蝕、耐疲勞、密度小、加工成型方便等優點，在建筑業、航空航天、汽車業、電子電氣等領域得到了廣泛的應用。為了從根本上解決傳統輸電線路桿塔存在的上述問題，國內外正積極開展復合材料桿塔的應用研究工作。

    目前，復合材料桿塔在歐美地區的輸電線路中已取代部分傳統桿塔投入實際應用。并在嚴酷的自然運行環境中表現出良好的安全性和穩定性。

    我國復合材料桿塔的研究起步較晚，其在電力桿塔方面的應用尚處于起步階段。國外對復合材料桿塔的研究應用主要是將復合材料作為結構性材料使用，以減少線路建設中的運輸組裝成本和線路建成后的維護成本，而關于復合材料桿塔防污性能的研究較少。我國相關研究機構嘗試利用復合材料桿塔的絕緣性解決或降低線路雷擊和污閃故障率。但目前僅限于少量的局部試點應用。

    與復合絕緣子材料不同。復合材料桿塔主要為樹脂和增強纖維復合而成的樹脂基復合材料。本實驗中的復合材料桿塔樣品為玻璃纖維增強改性聚氨酯復合材料，其表面憎水性不足。自清潔能力弱，桿塔在長期運行下，有可能會導致材料絕緣性能下降。針對這一問題，將近年來被成功應用于傳統玻璃絕緣子和瓷絕緣子上提高其防污能力的疏水涂層應用于復合材料桿塔上，通過在復合材料桿塔樣品表面涂覆疏水涂層，并進行濕閃絡、污穢閃絡電氣試驗，研究疏水涂層對復合材料桿塔防污性能的提升效果。

    1 涂覆疏水涂料的復合材料桿塔樣品憎水性研究

    1.1 試驗方法

    為了提高復合材料桿塔表面的憎水性，選擇在桿塔表面涂覆超疏水涂料，并選用耐侯超疏水性聚硅氧烷涂料PEG、耐高溫專用疏水有機硅涂料MSE100、耐侯疏水有機硅氧烷IC701、長效疏水防污閃硅橡膠涂料PRTV、高牢固度耐磨超疏水涂料DS-02、納米自清潔超疏水涂料（CSS）這6 種常用的超疏水涂料進行試驗。

    1.2 試驗過程

    ①樣品預處理：由于涂覆疏水涂料的復合材料桿塔樣品表面具備一定的憎水性，直接涂污難以在其表面形成均勻的污穢層，因此在進行涂污前，需對樣品表面進行預處理：用干燥的棉花團輕輕地在樣品表面涂覆一層干燥的硅藻土，并用洗耳球吹掉多余的硅藻土，使樣品表面附有一層很薄的親水性物質，然后再對樣品進行染污。由于該層硅藻土很薄，因此對樣品灰密的影響完全可以忽略。

    ②樣品染污。按照定量涂刷法在樣品表面均勻涂刷已配置好的污穢液，待樣品完全干燥后懸掛于霧室中開始試驗。

    ③樣品濕潤：樣品濕潤采用人工蒸汽霧，將蒸汽霧按（0.05±0.01）kg/m3的恒定速率輸入人工霧室，一段時間后，待霧室呈現出均勻分布的霧，通過樣品表面濕潤狀態及泄漏電流判斷樣品的濕潤程度。

    ④加壓：采用均勻升壓法，先在樣品兩端加上一個很小的電壓，同時監測泄漏電流的變化，在泄漏電流達到最大峰值以后，立刻升壓直至樣品發生閃絡，記錄閃絡電壓值。

    2 結論

    本研究將超疏水涂料應用于復合材料桿塔中，研究結果表明，復合桿塔材料表面本身呈親水性，通過在其表面涂覆超疏水涂料后，其憎水性得到明顯改善，相比于未涂疏水涂料的樣品，涂有超疏水涂料的樣品其濕閃電壓和污閃電壓均有明顯提高，可有效降低污閃率。PRTV 的應用效果最佳，涂覆PRTV的復合材料桿塔小圓棒樣品的污閃電壓相對空白樣品提高了20.65%.因此通過涂覆超疏水涂料提高復合材料桿塔的防污能力，從而進一步優化桿塔的電氣性能，對保障電力系統安全穩定運行具有重大意義和廣泛的工程應用前景。

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責任編輯：周婭

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