20世紀(jì)80年代末到90年代初的大面積污閃機(jī)遇推動(dòng)復(fù)合絕緣子在我國(guó)電網(wǎng)迅速進(jìn)入大量使用階段，在我國(guó)的500kV交流工程中應(yīng)用尤為廣泛。國(guó)內(nèi)外專家和學(xué)者一直關(guān)注著復(fù)合絕緣子的可靠性和運(yùn)行特性，對(duì)復(fù)合絕緣子的老化、發(fā)熱、積污、鳥害、斷裂、覆冰、雷擊、結(jié)構(gòu)與配方設(shè)計(jì)等問(wèn)題展開了大量研究。

除上述問(wèn)題外，復(fù)合絕緣子在運(yùn)行中還會(huì)遭遇藻類、真菌等生物附生。斯里蘭卡、瑞典學(xué)者對(duì)熱帶地區(qū)低壓配電網(wǎng)復(fù)合絕緣子藻類附生進(jìn)行過(guò)電氣特性方面的研究，結(jié)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(xué)研究院李亞偉等研究指出，藻類可強(qiáng)烈抑制變電站35kV涂覆RTV支柱絕緣子憎水性，同時(shí)顯著提高其表面電導(dǎo)率。

總體來(lái)講，國(guó)內(nèi)外對(duì)復(fù)合絕緣子附生藻類生物的研究較少，關(guān)于藻類生長(zhǎng)對(duì)長(zhǎng)串懸式復(fù)合絕緣子影響的研究目前未見(jiàn)報(bào)道。在暖濕地區(qū)，藻類附生對(duì)于長(zhǎng)串復(fù)合絕緣子的影響亟需開展研究。

本文以廣東地區(qū)傘裙附著綠色生物層的500kV交流復(fù)合絕緣子為研究對(duì)象，通過(guò)顯微鏡鏡檢鑒別該綠色生物為綠藻，分析了綠藻在復(fù)合絕緣子傘裙上的分布規(guī)律，研究了綠藻附著層對(duì)傘裙表面憎水性及微觀形貌的影響及其機(jī)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(xì)胞的粘附行為與硅橡膠自然老化協(xié)同作用

掃描電鏡的結(jié)果表明，綠藻會(huì)對(duì)復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙表面微觀形貌產(chǎn)生影響，但是這種影響是偏正面的，對(duì)復(fù)合絕緣子傘裙劣化發(fā)展起到一定延緩作用。

憎水性的試驗(yàn)結(jié)果表明，綠藻附生在傘裙上后，傘裙表面憎水性完全喪失。當(dāng)遇到雨霧天氣時(shí)，附生綠藻的傘裙表面可形成連續(xù)水膜，且能保持較長(zhǎng)時(shí)間。水膜中含有一定的無(wú)機(jī)鹽離子，綠藻附生傘裙表面的電導(dǎo)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(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致復(fù)合絕緣子高壓端、低壓端電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)一步增大。

結(jié)論

1）綠藻在500kV交流復(fù)合絕緣子傘裙上呈現(xiàn)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(fù)合絕緣子的中壓段，高壓端沒(méi)有分布，低壓端分布極少。與復(fù)合絕緣子軸向電場(chǎng)分布展現(xiàn)出較高一致性。

2）500kV交流復(fù)合絕緣子傘裙覆蓋綠藻附著層的區(qū)域憎水性完全喪失，展現(xiàn)出較強(qiáng)的親水性。綠藻附著層對(duì)憎水性小分子遷移的抑制作用導(dǎo)致了這種憎水性的喪失。

3）藻類細(xì)胞的粘附行為與硅橡膠自然老化協(xié)同作用使得復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙表面在低放大倍數(shù)尺度下顯現(xiàn)出非常特殊的鱗片狀分塊結(jié)構(gòu)。

4）綠藻在粘附過(guò)程中不斷分泌細(xì)胞外聚合物在傘裙表面形成一層生物質(zhì)，可顯著減緩傘裙表面裂縫和凹陷往縱深發(fā)展。