高压电塔绝缘性能的作用机制：基于绝缘子的外形结构和表面疏水设计

高压电塔带电吗？

先来纠正一个常见误解：电塔带电 → 错！正确说法是：电塔结构本身接地，导线才是带电体电塔是钢铁结构，接在地网上，真正通电的是上方横臂上挂着的高压导线，这些导线通过绝缘子串（俗称“瓷瓶”）悬挂固定在塔上，塔体与导线没有直接电接触！

只要绝缘子没有失效，电流就不会流向铁塔，塔体本身是“冷静”的地电位。

高压遇雨会漏电？

答案是：正常不会。

绝缘子作为高压输电线路中不可或缺的部件，其主要功能就是确保高压导线与电塔之间的绝缘。在暴雨环境下，绝缘子会持续受到雨水的冲刷。而水在绝缘子表面的状态，与接触角密切相关。在暴雨中，高压电塔上的绝缘子通常采用特殊的材料和设计，以实现较大的接触角。

然而，绝缘子在长期使用过程中面临着受污染的问题。在潮湿环境下，这些污染物会吸收水分并溶解，形成一层具有导电性的电解质薄膜。此时，即便原本绝缘子具有较大的接触角，但污染物层的存在使得水更容易在其表面铺展并形成连续导电通路。在高电压作用下，就可能引发一种严重的现象 —— 污闪。

为了保证绝缘子的绝缘且预防污闪，一方面选用具有憎水性能更好的绝缘子材料，定期对绝缘子进行清扫维护等，以确保高压电塔在各种天气条件下，始终保持可靠的绝缘性能。另外一方面要依据国标定期对绝缘子表面润湿性进行接触角测量，及时发现绝缘子表面因污染导致的润湿性变化。

绝缘子的伞裙设计不仅增加爬电距离（沿绝缘表面的最短导电路径），还通过几何形状破坏水膜的连续性。暴雨中，伞裙的弧度使水流分散为孤立液滴，进一步减少表面湿润面积。例如，标准中要求绝缘子需通过倾斜角试验，验证其在动态水流下的疏水稳定性。

3. 动态环境下的自清洁效应

超疏水表面在暴雨中可通过液滴的滚动带走表面污染物（如灰尘、盐分），这一特性被称为“自清洁效应”。后退角的稳定性确保了液滴在滚动过程中保持完整，避免污染物重新附着，从而维持长期绝缘性能。

接触角的意义与国标应用

2. 后退角的重要性
在动态环境中（如暴雨），后退角（水滴在倾斜表面移动时液滴后缘的接触角）比静态接触角更能反映表面的实际疏水性能。若后退角较小，水滴易在表面残留，导致局部湿润；而后退角大时，水滴会迅速滚落，减少表面积水。根据《GB/T 24622-2009》，后退角的稳定性是评价绝缘子耐污闪能力的重要指标。

3. 国标中的接触角测量方法

《GB/T 24622-2009》规定了三种测量方法：

• 增减液法

通过注射器向液滴中添加水或者抽出水的方式测量前进角和后退角。

• 增减液法-气泡法

在该技术中，试样被浸入到水中，在浸入试样的下侧注入空气形成一个气泡。通过控制气泡的体积增大或者缩小来测量前进角和后退角。

• 倾斜法

此种方法也称斜面技术法，将水滴置于待测表面上，逐渐抬高角度使该表面倾斜至水滴即将开始运动，此时测量前进角和后退角。

 

KRüSS接触角解决方案

KRüSS目前的接触角系列设备都可以基于国标的方法来测量接触角，目前已经有大量用户使用KRüSS的接触角设备来检测绝缘子的润湿性。

• 增减液法

  

• 增减液法－气泡法
  

• 外置倾斜台

  
• 内置倾斜台

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• 同时KRüSS便携式的接触角测量仪MSA可以支持用户拿到现场监测，定期检查绝缘子表面的接触角衰减情况。 

结论：科学与标准的协同作用

高压电塔在暴雨中的绝缘能力依赖于绝缘子表面的超疏水特性与科学设计。接触角（尤其是后退角）的动态稳定性是评价其性能的核心参数，而《GB/T 24622-2009》通过规范测量方法，为材料研发、质量控制和现场维护提供了技术依据。未来，随着纳米涂层与自修复材料的发展，绝缘子的疏水性能将进一步提升，为电网在极端天气下的安全运行提供更强保障。