电网覆冰是威胁电力系统安全稳定运行的重大自然隐患,尤其在冬季寒冷潮湿地区,导线及绝缘子等设备上的覆冰可能导致线路舞动、闪络、甚至倒塔断线等严重事故,造成巨大的经济损失与社会影响。传统融冰、除冰方法如机械除冰、直流融冰等存在能耗高、效率有限或可能损伤设备等问题。因此,开发高效、持久、环境友好的主动预防性防覆冰技术已成为行业迫切需求。10月18日,我院邀请华北电力大学(保定)研究院副院长王鹏教授作研究报告《电力系统防覆冰涂层技术研究》。王鹏教授在报告中重点阐述了一种新型复合功能涂层的设计与应用。该涂层通过模仿自然界中荷叶等生物的超疏水特性,并结合材料表面能调控与微纳结构设计,实现了对冰晶附着的显著抑制。
王鹏教授团队研发的涂层具备以下核心特性:
超疏水与低冰粘附力:涂层表面具有极低的表面能和水滴接触角,使得水滴难以浸润,即使在高湿低温环境下凝结成冰,冰与涂层基底的粘附强度也显著低于传统材料,易于脱落。
耐久性提升:针对现有超疏水涂层机械稳定性不足、易老化的问题,该团队通过引入杂化交联网络等技术,有效提升了涂层的耐磨、耐腐蚀等性能,延长了其在户外严苛环境下的使用寿命。
光热/电热辅助效应:涂层还探索性地掺入了特定纳米材料,使其在吸收太阳光或通入微弱电流时能够产生局部热量,进一步辅助延缓结冰或促进薄冰融化脱落,实现被动与主动防冰机制的协同。
王鹏教授团队通过大量实验室模拟与野外实地挂网试验验证了该涂层的有效性。数据显示,相较于未涂覆的材料表面,涂覆该材料的导线结冰时间显著延迟,展现出优异的抗冰性能。
报告最后,王鹏教授展望了该技术的应用前景与未来研究方向。他表示,下一步团队将致力于优化涂层的规模化生产工艺,进一步降低成本,并探索在风机叶片、套管等不同电力设备表面的适应性涂覆工艺,推动该技术从实验室走向产业化应用,为构建更具韧性的未来电力系统提供材料层面的有力支撑。