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绝缘子表面湿润性
发布时间：
2022-11-30 17:03
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表面湿润现象复杂且受许多不同参数的影响。一些重要参数包括：绝缘子材料类型，表面粗糙度、表面的不均匀性、化学成分（例如：由于老化）以及污秽的存在。一-些绝缘子常用材料由于受周围条件的影响，其湿润性能会随时间而变化。这种变化可以是可逆的或是不可逆的。因此，湿润性的测量结果可能会受到周围条件和高压电晕，以及绝缘子上先前已有的电弧引起的干带影响。不同绝缘子材料的动态湿润性状或多或少有所不同。
绝缘子的材料因其化学组成不同呈现不同的动态湿润特性。不同的过程，例如：氧化、水解、低分子量化合物的迁移、诸如硅氧烷和水之间络合物的形成、挠性聚合物链的旋转，分子之间和内部重新排列、微生物的生长、污染物的沉积、污染物颗粒的附着和包覆等，会以不同速率出现，并取决于材料和周围条件。由于日光照射、落雨、电晕放电、污染物沉积等暴露条件不同，绝缘子上各个位置的湿润性会存在差异。因此，绝缘子湿润性测量应在绝缘子各不同区域进行。
试验室用专门制备的试样测量表面湿润性，这些试样表面应均匀、光滑、平整，便于测量。而对实际绝缘子，通常要求此测量不能破坏绝缘子（一般不希望切割材料样品）。这种测量条件不完备，因而高精确度测量是一个难题。特别是对安装在架空线路、变电站，甚至在试验室高压试验设备上的绝缘子进行测量，则更为困难。
术语和定义
1.湿润性 wettability
表面被液体（例如水）湿润的能力。
2.憎水性和亲水性 hydrophobicity and hydrophilicity
憎水性：表面被水湿润程度低。憎水表面的表面张力小，因而对水有排斥性。
亲水性：表面被水湿润程度高。亲水表面的表面张力大，因而被水湿润（形成水膜）。
3.表面张力 surface tension 界面张力 interface tension
在一定厚度（一般小于0.1 um）的层内，从本相到另一物相其结构和能量呈连续变化。界面区的压力（力场）梯度垂直于界面分界线。物质从本相转移到界面区形成界面需要一个净能量。形成单位界面（表面）所需的可逆功即为表面张力。
4.静态接触角 static contact angle
当一液滴静止在一固体表面上，且气体与两者接触时，作用于界面上的力必然保持平衡。这些力由于表面张力而作用在相应表面的特定方向上。
5.前接触角和后接触角 advancing and receding contact angle
在倾斜的固体表面上液滴呈现两个不同的角。前接触角是在倾斜表面上液滴较低部位固体表面和液体表面之间液滴的内侧夹角。后接触角是倾斜表面上液滴的尾部（在倾斜表面的最高部位）固体表面与液滴表面间液滴的内侧夹角。如果后接触角为零，由于液滴沿着倾斜的固体表面运动会呈完全湿润状态。
6.湿润性等级（WC） wettability class（WC） 憎水性等级 hydrophobicity class
喷雾法中使用的特定量度等级。规定了WC1~WC7七个等级，WC1对应于最憎水的表面，WC7对应于最亲水的表面。
湿润特性测量方法
主要有3种方法：A.接触角法；B.表面张力法；C.喷雾法。（具体测量步骤请参考 GB/T 24622-2009）
每种方法的适宜性及其适用性不仅取决于与之相关的程序，而且也取决于要评定的特定情况。这3种方法均适宜于湿润性试验室测量。在现场，采用方法A可能会有困难，采用方法B困难可能不会太大，而采用方法C容易操作。每种方法的一些考虑概括如下:
方法A：接触角测量
——能给出被测范围湿润性的准确值；
——试验室测量比现场测量更为准确；
——在平坦表面上易于测量；
——如果老化影响了表面形态，比如存在裂纹、填料裂口，可能会对测量有负面影响；
——如果要求全面评价绝缘子表面，需要许多处测量。
方法B：表面张力测量
——如果湿润性变量与测量要求的范围致，能给出该范围湿润性的准确值；
——操作相当方便；
——需要采取一定的安全措施；
——如果表面覆盖有松散附着的污秽层，可能难于采用；
——可能会受某些类型表面污秽和测量试剂间相互作用的影响；
——如果要求全面评价绝缘子表面，需要许多处测量。
方法C：喷雾法
——给出绝缘子表面湿润性以及它沿着和围绕绝缘子变化的总体评价；
——所需设备简单，易于操作；
——取决于表面主观目测；
——可用来评价裸露、污秽表面；
——可能会受表面某些类型污秽与雾水间相互作用的影响，如试验室污秽试验时表面污染物等值附盐密度(ESDD)水平的变化。
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