- 頭條綠藻對電網復合絕緣子有何影響？華南理工大學發布研究成果2020-02-03 作者：謝從珍、李超紅、曾磊磊、楊挺、夏云峰 | 來源：《電工技術學報》 | 點擊率：導語華南理工大學電力學院\廣東電網公司東莞供電局的研究人員謝從珍、李超紅、曾磊磊、楊挺、夏云峰，在2019年第4期《電工技術學報》上撰文（論文標題為“綠藻對交流復合絕緣子傘裙表面形貌及憎水性的影響機理”）指出，藻類在絕緣子上附生引起國內外專家學者越來越廣泛的關注，藻類作為一種特殊的生物污穢對復合絕緣子性能的影響尚不明確。 本文以廣東地區傘裙附生綠藻的500kV交流復合絕緣子為樣品，分析了綠藻在復合絕緣子上的分布規律。通過靜態接觸角、EPMA電子探針和掃描電鏡測試，研究了綠藻對硅橡膠傘裙表面形貌及憎水性的影響機理。結果表明，綠藻生物層對憎水性小分子遷移的阻礙作用導致綠藻附生的傘裙區域憎水性完全喪失。綠藻細胞的粘附行為與硅橡膠自然老化協同作用使傘裙表面形成特殊的鱗片狀結構。綠藻附著層可延緩傘裙表面裂縫和凹陷往縱深發展。
20世紀80年代末到90年代初的大面積污閃機遇推動復合絕緣子在我國電網迅速進入大量使用階段，在我國的500kV交流工程中應用尤為廣泛。國內外專家和學者一直關注著復合絕緣子的可靠性和運行特性，對復合絕緣子的老化、發熱、積污、鳥害、斷裂、覆冰、雷擊、結構與配方設計等問題展開了大量研究。
除上述問題外，復合絕緣子在運行中還會遭遇藻類、真菌等生物附生。斯里蘭卡、瑞典學者對熱帶地區低壓配電網復合絕緣子藻類附生進行過電氣特性方面的研究，結果表明，附生藻類的絕緣子濕閃電壓降低10%～30%，且泄漏電流明顯增大。四川電力科學研究院李亞偉等研究指出，藻類可強烈抑制變電站35kV涂覆RTV支柱絕緣子憎水性，同時顯著提高其表面電導率。
總體來講，國內外對復合絕緣子附生藻類生物的研究較少，關于藻類生長對長串懸式復合絕緣子影響的研究目前未見報道。在暖濕地區，藻類附生對于長串復合絕緣子的影響亟需開展研究。
本文以廣東地區傘裙附著綠色生物層的500kV交流復合絕緣子為研究對象，通過顯微鏡鏡檢鑒別該綠色生物為綠藻，分析了綠藻在復合絕緣子傘裙上的分布規律，研究了綠藻附著層對傘裙表面憎水性及微觀形貌的影響及其機理。
圖4 綠藻在傘裙上呈扇形分布且朝向一致
圖10 綠藻生物層的形成及其阻擋作用
圖11 綠藻生物層粘附一層硅橡膠脫落
圖12 綠藻細胞的粘附行為與硅橡膠自然老化協同作用
掃描電鏡的結果表明，綠藻會對復合絕緣子硅橡膠傘裙表面微觀形貌產生影響，但是這種影響是偏正面的，對復合絕緣子傘裙劣化發展起到一定延緩作用。
憎水性的試驗結果表明，綠藻附生在傘裙上后，傘裙表面憎水性完全喪失。當遇到雨霧天氣時，附生綠藻的傘裙表面可形成連續水膜，且能保持較長時間。水膜中含有一定的無機鹽離子，綠藻附生傘裙表面的電導率較大。由于綠藻主要分布在中壓段，綠藻的這種軸向不均勻分布特點可能會導致復合絕緣子高壓端、低壓端電場強度進一步增大。
結論
1）綠藻在500kV交流復合絕緣子傘裙上呈現扇形分布，且朝向一致，幾乎全部的綠藻都分布在傘裙的下表面。綠藻主要分布在復合絕緣子的中壓段，高壓端沒有分布，低壓端分布極少。與復合絕緣子軸向電場分布展現出較高一致性。
2）500kV交流復合絕緣子傘裙覆蓋綠藻附著層的區域憎水性完全喪失，展現出較強的親水性。綠藻附著層對憎水性小分子遷移的抑制作用導致了這種憎水性的喪失。
3）藻類細胞的粘附行為與硅橡膠自然老化協同作用使得復合絕緣子硅橡膠傘裙表面在低放大倍數尺度下顯現出非常特殊的鱗片狀分塊結構。
4）綠藻在粘附過程中不斷分泌細胞外聚合物在傘裙表面形成一層生物質，可顯著減緩傘裙表面裂縫和凹陷往縱深發展。
