[发明专利]一种超憎水性防覆冰铝绞线的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于输电线路防覆冰技术领域，具体涉及一种超憎水性防覆冰铝绞线的制备方法。

背景技术

架空输电铝绞线是电力系统能源输送的大动脉，穿山越岭处于不同的自然条件中，在低温冻雨或毛毛雨的自然环境中，铝绞线表面将形成严重覆冰，增加了输电线路的机械负荷，引发断线、倒塔、导线舞动等安全事故发生，严重影响着电力系统的安全、可靠运行。因此针对输电铝绞线开展防冰除冰工作对于保障电力系统可靠运行具有重要的意义。

目前国内外针对输电铝绞线表面防冰除冰方法主要存在以下方式：热力除冰、机械除冰、自然被动法除冰等，这些方法由于依赖于外界提供的能量或操作来去除铝绞线表面的覆冰，因此其除冰防冰的有效性受导线长度、地形地貌、气候条件等影响，并不适用于大范围、多气候条件下输电导线的防冰。

研究具有防覆冰性能的涂层或导线，通过导线自身来抑制和消除覆冰的形成和增长，可以从根本上消除导线覆冰带来的灾害。目前，虽有大量研究人员开展了防覆冰涂层的研究，如憎水性涂层、电热性涂层、凝固点抑制剂性涂层，但这些研究人员的试验结果表明均只能在一定程度上延缓覆冰层的形成时间，并不能有效抑制覆冰的形成。为此均不能作为有效的防覆冰涂层使用。

发明内容

本发明的目的是一种有效抑制覆冰形成的超憎水性输电铝绞线的制备方法，该方法是通过在铝绞线表面构造一种超憎水性结构来防止覆冰的形成和增长。

一种超憎水性防覆冰铝绞线的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)将铝单线表面氧化层及脏污层打磨干净，洗净并烘干，得到光滑铝单线；

(2)采用刻蚀剂对光滑铝单线表面进行刻蚀处理，洗净并烘干，得到粗糙结构铝单线；

(3)利用绞线机将多根粗糙结构铝单线绞合成铝绞线；

(4)采用刻蚀剂对获得的铝绞线进行刻蚀处理，洗净并烘干，得到粗糙结构铝绞线；

(5)对粗糙结构铝绞线进行憎水处理。

步骤(2)和(4)中刻蚀剂由盐酸和硫酸混合而成，所述盐酸和硫酸的浓度分别为37％、98％，这里的浓度指质量分数，盐酸和硫酸的体积比为(3～6)∶1，优选体积比为4∶1。

步骤(5)中所述的憎水处理为：将氟硅烷溶液涂覆于粗糙结构铝绞线表面，并进行烘干处理，其中，氟硅烷溶液的浓度为1～5wt％(溶剂为乙醇)，涂覆方法可以为刷涂，刷涂次数为3～8次，烘干的温度为80～200℃，烘干的时间为1.5～3h。

步骤(1)中可采用120～360#砂纸对铝单线进行打磨。

步骤(1)、(2)和(4)中洗净方法可采用超声波清洗，烘干的温度为50～100℃，烘干的时间为20～40min。

步骤(2)中的刻蚀处理的时间为30s～120s，步骤(4)中的刻蚀处理的时间为1min～5min。

本发明的有益效果是通过简单的化学刻蚀法改变铝单线表面的粗糙结构，消除铝绞线绞合后缝隙处可能存在的结构不良点，并通过对粗糙铝单线绞合后获得的铝绞线进行二次刻蚀处理在铝绞线表面任意位置处构造出均匀粗糙结构表面，经过氟硅烷涂层修饰后获得具有良好超憎水性能的铝绞线。该超憎水性铝绞线具备160°以上的水滴接触角和低于2°的水滴滑行角，有效抑制了低温气候条件下过冷水滴的粘附和冻结，从而消除了铝绞线表面覆冰的形成和增长。该制备方法所采用的刻蚀剂、涂覆材料、绞线机均为市场销售工业产品，未经过任何二次处理和改造，具有制备工艺简单的特点，适于大规模、流水线生产。

附图说明

图1为超憎水性防覆冰铝绞线的制备流程图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

如图1所示为超憎水性防覆冰铝绞线制备流程图，具体的制备过程为：

(1)将7根长30cm、直径2.6mm铝单线经120#、360#砂纸打磨后，超声纯水清洗后在60℃烘干30min，得到光滑铝单线；

(2)将光滑铝单线置于刻蚀剂中处理60s，超声纯水洗净并在60℃下烘干30min，得到粗糙结构铝单线；

(3)然后利用绞线机将该7股粗糙铝单线绞合形成铝绞线；

(4)将获得的铝绞线放入刻蚀剂中处理3min，超声纯水洗净，60℃下烘干30min，得到粗糙结构铝绞线；

(5)采用1.2wt％或1.5wt％氟硅烷溶液涂刷铝绞线5次，经140℃烘干处理2h后得到所需超憎水性防覆冰铝绞线。