[发明专利]一种直流场设备表面防污涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种直流场设备表面防污涂料及其制备方法和应用。本发明的涂料为一种含二硫化钼和铬物质的纳米级二氧化钛，其制备方法包含如下步骤：1)称取硝酸铬溶液和1‑100mol/L的NaOH溶液，混合均匀；2)向步骤1)所配置的混合液中加入二氧化钛P25，铬与钛的摩尔比为0.1‑10：100；3)向步骤2)所配置的混合溶液中加入MoS₂；4)将步骤3)配置的混合体系置于烘箱中；5)将步骤4)所制备的样品水洗至中性，然后进行酸搅拌、水洗和烘干。将本发明的涂料涂在直流场设备表面，能有效减缓与防止污秽沉积。

技术领域

本发明涉及直流场设备表面自清洁防污涂料，尤其是一种使用光催化技术处理污染物的纳米自清洁涂料及其制备方法和应用。

背景技术

电力设备外绝缘表面附着的污染物质沉积到一定程度，在污秽层充分润湿后，污秽层电导率增大，绝缘表面将形成导电膜，绝缘性能下降，泄漏电流增加，因此产生局部放电，引起闪络电压降低，在运行电压下设备表面的局部放电将发展成电弧闪络，即污闪。设备污闪的发生，将严重影响电力系统安全运行。污闪时，设备重合闸成功率很低，易造成大面积停电，而污闪中所伴随的强力电弧还常常导致设备损坏，使停电时间延长。大面积、长时间的供电中断所造成的经济损失及负面影响难以估量。污闪事故已经成为威胁电网安全的主要因素之一。直流设备的污闪在直流场事故中占很大比重，是特高压直流换流站设备亟待解决的重难点问题。

研究和运行经验表明直流线路的污闪问题比交流线路要严重得多。究其原因主要有：一是直流设备上积污较为严重。因直流中无正负半波交变，设备周围的带电微粒受到恒定电场力的作用被吸附到设备的表面，特别是在发生电晕时更为明显。在相同的条件下，直流下绝缘子表面的积污量为交流的1.5-2倍，且可能上下表面分布极不均匀；二是直流电流不存在过零问题，局部电弧更趋稳定，不易熄弧，容易造成伞裙间的电弧桥接，降低了爬电距离利用率；同时使直流电弧能稳定燃烧，容易发展。因此，在相同积污条件下，直流污闪电压低于交流，并且随着污秽度的增加，直流污闪电压下降的比例增大。中国电科院的研究表明，直流设备正极性的污闪电压比交流低10-20％，负极性比交流低20-35％。美国EPRI的试验表明，电力设备的直流污闪电压比交流低50％。

基于污闪成因的分析，污闪事故的特点是线路与设备绝缘配置偏低，技术强度不足，加之天气恶劣、大气环境污染，降低了设备外绝缘强度，且污秽清扫质量不高，这些原因事故的发生，导致了安全隐患。国家电网公司已采用了多种防污闪措施，但具体工作实施过程中仍存在一些问题，不可忽视。在防污闪涂料的研发、配套技术及施工质量控制都存在较大不足，限制了设备表面防污涂料的应用。国内防污涂料产品质量差别较大，缺乏严格的涂装施工工艺标准规范，涂层质量问题严重；涂料老化后的更替施工是更大的难题。

发明内容

本发明针对现有特高压直流场设备环境特点与积污特性，提供一种以二氧化钛纳米光催化剂为介质的自清洁防污涂料，将其涂在直流场设备表面，使设备表面污秽易在重力、风力、雨水等自然外力作用下自动脱落或光催化降解除去，以有效减缓与防止污秽沉积。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种直流场设备表面防污涂料，该涂料为纳米级二氧化钛，其含二硫化钼和铬物质。

本发明的另一目的是提供上述直流场设备表面防污涂料的制备方法，包含如下步骤：

1)称取硝酸铬溶液和1-100mol/L的NaOH溶液，混合均匀，得混合溶液；

2)向步骤1)所配置的混合溶液中加入二氧化钛P25，铬与钛的摩尔比为0.1-10：100，混合分散，搅拌均匀；

3)向步骤2)所配置的混合溶液中加入MoS₂，MoS₂的加入比例为18-22wt％；

4)将步骤3)配置的混合体系置于烘箱中，温度为80-250℃，反应2-6小时；