绝缘子污秽成分分析与清洗剂去污机理研究_刘凯.pdf

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1、高电压技术第３８卷第４期２０１２年４月３０日８９２ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．４，Ａｐｒｉｌ３０，２０１２绝缘子污秽成分分析与清洗剂去污机理研究刘凯１，２，朱天容３，刘庭１，２，于萍３，罗运柏３（１．中国电力科学研究院，武汉４３００７４；２．武汉大学电气工程学院，武汉４３００７２；３．武汉大学化学与分子科学学院，武汉４３００７２）摘要：为深入了解高压绝缘子污秽的组成和带电清洗剂对高压绝缘子表面污秽的去除机理，对高压绝缘子表面污秽进行了扫描电镜、红外光谱、ｘ－射线衍射、ｘ－射线荧光光谱和离子色谱分析

2、，用接触角法研究了污秽粘附于绝缘子表面的作用力，测定了带电清洗剂和高压绝缘子的表面张力（γ）；通过杨氏和表面能方程，分别计算出粘附功Ｗａ、铺展系数Ｓｗ／ｓ和浸湿功Ｗｉ。研究结果表明，污秽与绝缘子表面之间为ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ引力，无氢键形成。带电清洗剂表面张力较小，Ｗａ＞Ｗｉ＞Ｓｗ／ｓ≥０，表明带电清洗剂能在被污染的绝缘子表面自发浸湿和铺展。在带电清洗剂的作用下，减小了污秽与绝缘子表面的ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ结合力，使污秽从绝缘子表面脱附下来。该研究对开发新的绝缘子带电清洗剂提供了实验与理论依据。关键词：高压绝缘子；污秽；成分分析；

3、带电清洗剂；去污机理；表面张力ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－６５２０．２０１２．０４．０１７文章编号：１００３－６５２０（２０１２）０４－０８９２－０７ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＨｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅＩｎｓｕｌａｔｏｒＣｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄＤｅｔｅｒｇｅｎｃｙＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅＥｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄＤｅｔｅｒｇｅｎｔｆｏｒＤｅｇｒｅａｓｉｎｇＩｎｓｕｌａｔｏｒｓ１，２，ＺＨＵＴｉａｎｒｏｎｇ３，ＬＩＵＴｉｎｇ１，２，ＹＵＰｉｎｇ３，ＬＵＯＹｕｎｂａｉ３ＬＩＵＫａｉ（１．Ｃｈｉｎａ

4、ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅｄｅｅｐｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｐｏｌｌｕｔｅｄｈｉｇｈ－ｖ

5、ｏｌｔａｇｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｓｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），Ｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄ（ＦＴＩＲ），ｘ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），ｘ－ｒａｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（ＸＲＦ），ａｎｄｉｏｎｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ．Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｅｔｅｒｇｅｎｃｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔｆｏｒｄｅｇｒｅａｓｉｎｇｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ，ｗｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｆｏｒｃｅｓｏｆｉｎｔｅｒａｃｔ

6、ｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｅｒａｍｉｃｓｉｎｓｕｌａｔｏｒｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｔｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔａｎｄｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｂｙｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｗｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅａｄｈｅｓｉｏｎｐｏｗｅｒ，ｓｐｒｅａｄｉｎｇｆａｃｔｏｒ，ａｎｄｗｅｔｐｏｗｅｒｂｙＹｏｕｎｇ’ｓａｎｄｓｕｒｆａｃｅｅｎｅｒｇｙｅｑｕａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓ

7、ｔｈａｔｔｈｅｖａｎｄｅｒＷａａｌｓｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｆｏｒｃｅｓ，ｂｕｔｎｏｈｙｄｒｏｇｅｎｂｏｎｄｉｓｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔｈａｓａｌｏｗｅｒγ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆＷａ＞Ｗｉ＞Ｓｗ／ｓ≥０ｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔｈａｓａｓｅｌｆ－ｗｅｔｔｉｎｇａｎｄｓｅｌｆ－ｓｐｒｅａｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｆ

8、ｉｅｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔ，ｔｈｅｖａｎｄｅｒＷａａｌｓｏｆｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｅｒａｍｉｃｓｉｎｓｕｌａｔｏｒｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｓｏｔｈｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉ