纳米复合涂层对微米级金属粉尘吸附行为的抑制作用

作     者：王靖瑞 李庆民 刘衡 王健 倪潇茹 Wang Jingrui;Li Qingmin;Liu Heng;Wang Jian;Ni Xiaoru

作者机构：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京102206 国网江苏省电力有限公司检修分公司常州运维站常州213000 

基　　金：国家自然科学基金(51737005,51929701,52081330507) 北京市自然科学基金(3202031)资助项目 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2022年第37卷第12期

页      码：3172-3182页

摘      要：绝缘子表面吸附的金属粉尘可能引起放电甚至诱发闪络,抑制粉尘在绝缘子表面的吸附对提高气固绝缘系统的可靠性具有重要意义。该文选用纳米碳化硅(nano-SiC)和蒙脱土-纳米二氧化钛(MMT-nano-TiO_(2)),分别从调控表面电荷和改善表面粘黏性能的角度,设计了两种纳米复合涂层。实验表明,蒙脱土-二氧化钛纳米复合涂层(MEP)抑制粉尘吸附的效果整体优于碳化硅纳米复合涂层(SEP),与无涂层绝缘子模型相比,MEP6涂层表面吸附的粉尘分布范围大幅减小,吸附质量降低54%,抑制金属粉尘吸附的效果最优。进一步建立粉尘受力分析模型,将其运动吸附过程划分为启举、飞行和吸附三个阶段,阐释了粉尘吸附的动力学过程。最后,结合表面电荷分布特征、材料间本征粘附特性分析,指出MEP6涂层抑制粉尘吸附效果明显是缘于同时实现了电荷调控与抗粘黏性能的提升。该研究通过引入纳米复合涂层有效抑制了金属粉尘吸附,可为提升绝缘子表面绝缘强度提供新思路。

主 题 词：金属粉尘 直流气体绝缘输电线路 吸附过程 抑制作用 纳米复合涂层 

学科分类：0808[工学-自动化类] 080803[080803] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201636

馆 藏 号：203112378...