ysv--固體、氣體界面間的表面張力；
[0078] ysl--固體、液體界面間的表面張力；
[0079] ylv--液體、氣體界面間的表面張力。
[0080] 由上式可以看出，接觸角越大，固體的表面能越小。
[0081] 由于實際的固體表面都是非理想表面，考慮到固體表面的粗糙度，Wenzel對 Young方程進行了修正，提出了Wenzel方程：
[0083] 式中：
[0084] 0'。--表觀接觸角；
[0085] y--實際的固體、液體界面接觸面積與表觀固體、液體界面接觸面積之比。
[0086] 按照Wenzel觀點，粗糙表面的存在使得實際的固體、液體接觸面積要大于表觀固 體、液體接觸面積，原因是液體會填滿粗糙表面上的凹槽，如圖9所示，由式上面的2個公式 可知，COS9 '。=rcos0。，由于y> 1，所以增加粗糙度后固體表面的疏水性能將提高。
[0087] Casssie與Baxter在研宄了自然界大量的超疏水表面的結(jié)構(gòu)后，提出了一種新模 型一一空氣氣穴模型。他們認(rèn)為液滴與粗糙的疏水表面接觸時，液滴并不會填滿粗糙表面 上的凹槽，在液滴的下部將有空氣存在，表觀上的液體、固體接觸其實是一部分液滴與固體 表面突起部分直接接觸，另一部分液滴與空氣氣穴接觸，如圖10所示。
[0088] Casssie與Baxter提出的方程是：
[0089] cos0'0=fpos9Af2Cos9 2
[0090] 式中：
[0091] f:--與液滴接觸的固體表面的面積分?jǐn)?shù)；
[0092] 0!--固體表面的本征接觸角；
[0093] f2一一與液滴接觸的空氣表面的面積分?jǐn)?shù)；
[0094] 02--空氣表面的本征接觸角。
[0095] 由于:^+?= 1，9 2= 180°，上式可改寫成：
[0096] cos0'0=fpos9「1+4=f!(cos9 !+I)-1
[0097] 由上式可以看出，對于粗糙的疏水表面，固體表面的面積分?jǐn)?shù)愈小，即空氣氣穴所 占面積愈大，表觀接觸角愈大，疏水性能愈好。
[0098] 由此可以得知，固體表面的本征接觸角隨表面的粗糙度和空氣氣穴面積分?jǐn)?shù)的增 加而遞增，獲取超疏水表面的最好方式就是改變固體表面的微觀構(gòu)造。
[0099] 對于固體表面的疏水性，長時間以來都是以水滴與固體表面的接觸角來判斷，接 觸角愈大，疏水性愈好，并以荷葉表面的172°接觸角作為人工超疏水表面接觸角的奮斗目 標(biāo)。但是近年來人們發(fā)現(xiàn)水滴在固體表面的動態(tài)過程亦十分重要。
[0100]Furmidge提出了水滴在表面自發(fā)移動所需傾角a的計算方程：
[0102]式中：
[0103]F一一水滴單位周長上的線性臨界力，是使水滴在固體表面運動的作用力；
[0104] m--水滴質(zhì)量；
[0105] g--自由落體加速度；
[0106] a--水滴滾動所需傾角；
[0107]w--水滴寬度；
[0108] 0E一一前進角，即在固體、液體接觸界面擴展后測量得到的接觸角，也即水滴下 滑時水滴前坡面所必須增加到的角度，否則水滴不會發(fā)生運動；
[0109] 0A一一后退角，即在固體、液體接觸界面回縮后測量得到的接觸角，也即水滴下 滑時水滴后坡面所必須減小到的角度，否則水滴不會移動。
[0110] 前進角與后退角的差值A(chǔ)0 = (0K- 0A)與水滴的黏滯性緊密相關(guān)，A0越大 水滴就越難移動，當(dāng)A0趨于0時，固體表面基本無黏滯性，水滴極易滾動，通常這種固體 表面呈現(xiàn)出極佳的超疏水性能。
[0111] 水滴的滾動角對于設(shè)備帶電外絕緣表面防凝露作用十分重要，由于設(shè)備帶電外絕 緣大部分表面是垂直、傾斜和向下設(shè)置的，因此如果帶電外絕緣表面的滾動角能足夠小，即 使疏水表面的接觸角不是很大，帶電外絕緣表面也不會凝露。
[0112] 如前所述，超疏水表面由一種具有低表面自由能的粗糙表面構(gòu)成，影響固體表面 浸潤性的因素主要有兩個，一是表面自由能，二是表面粗糙度。因此為了得到更好的疏水效 果，改變表面粗糙度就變得尤為重要。一般來說，超疏水表面可以通過兩種方法來增加，一 種是在疏水材料表面構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)，另一種是在粗糙表面上粘附低表面自由能的物質(zhì)。
[0113] 6、本實用新型構(gòu)思二的具體解決方案：
[0114] 如圖11所示：在所述的固體絕緣器件的導(dǎo)電部分和各個固體絕緣分層梯度表面， 設(shè)置一個由不親和疏水材料制成的、具有一定彈性的塑料制成的防護罩13。
[0115] 由于避雷器4、隔離開關(guān)5、主母線6、真空斷路器7、支母線8、電纜接頭9、電壓互 感器 10等元器件，既有固體絕緣部分，也有需要具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的導(dǎo)電部分，以及各個 固體絕緣分層梯度。這些部分必須保證絕對地清潔，不得沾染升華到的疏水表面物質(zhì)，必須 進行防護。以8支母線的防護為例，在8支母線固體絕緣部件的導(dǎo)電部分和各個固體絕緣 分層梯度表面，加蓋一個由不親和疏水材料制成的有一定彈性的塑料防護罩13。
[0116] 所述的防護罩13與固體絕緣器件外表面上的接地層17過盈配合，其過盈配合的 軸線方向的長度為5±0. 5_ ;所述的防護罩13與固體絕緣器件的其余的部分為間隙配合。
[0117] 防護罩13要和固體絕緣外表面（接地層）過盈配合，過盈配合長度為5±0. 5mm， 緊緊密閉防護罩內(nèi)部，以阻止導(dǎo)電部分和各個固體絕緣分層梯度表面沾染升華到的疏水表 面物質(zhì)，護罩內(nèi)部其他部分與8支母線相關(guān)部分間隙配合，以免干涉13防護罩和固體絕緣 外表面（接地層）的過盈配合。其他固體絕緣部件采用同樣的方法防護，不再累述。
[0118] 所述的固體絕緣器件為下列器件中的一種，或者任意兩種及兩種以上的組合：避 雷器4、隔離開關(guān)5、主母線6、真空斷路器7、支母線8、電纜接頭9、電壓互感器10。
[0119] 在避雷器4、隔離開關(guān)5、主母線6、真空斷路器7、支母線8、電纜接頭9、電壓互感 器10等固體絕緣器件表面構(gòu)建微米一納米級粗糙結(jié)構(gòu)，構(gòu)建低表面能的疏水材料表面，使 其表面不易產(chǎn)成凝露。如有單個水珠也會迅速滾落，無法形成水珠連接成片現(xiàn)象，達(dá)到確保 電氣設(shè)備安全運行的目的。本實用新型不僅僅可以用在固體絕緣設(shè)備上，也可以擴展到其 他高壓電氣設(shè)備上使用。
[0120] 7、固體絕緣技術(shù)的介紹：
[0121] 固體絕緣技術(shù)是在電氣設(shè)備帶電元件的周圍用絕緣材料進行模制形成了多層絕 緣層，以朝外周方向介電常數(shù)減小的方式且露出主電路導(dǎo)體端部而形成的多層絕緣層，最 里側(cè)和帶電部件相接觸，最外側(cè)為接地層，如以8支母線為例的圖6、圖7所示，對地電壓由 里向外逐步降低。
[0122] 為了降低開關(guān)設(shè)備帶電體絕緣體表面凝露造成絕緣問題，危害設(shè)備的安全運行， 本實用新型還采用在固體絕緣器件表面構(gòu)建微米-納米級粗糙結(jié)構(gòu)，構(gòu)建低表面能的疏水 材料表面12,理論上生成的超疏水表面接觸角高達(dá)164°，滾動角小于2°，使其表面不易 產(chǎn)成凝露，如有單個水珠也會迅速滾落，無法形成水珠連接成片現(xiàn)象。
[0123] 8、為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本實用新型還提供了以上所述的固 體絕緣開關(guān)設(shè)備防止凝露裝置（構(gòu)思之二）的制造方法的技術(shù)方案：
[0124] 如圖12所示：所述的疏水材料表面涂層12的生成方式，該方式所采用的設(shè)備包括 真空升華箱14,所述的真空升華箱14包括高分子溶液的溶劑蒸發(fā)盛液盒15、加熱裝置16、 夾持工件的支撐轉(zhuǎn)軸25、抽真空裝置、進氣口閥門和環(huán)?；厥昭b置；所述的高分子溶液的 溶劑蒸發(fā)盛液盒15具有可開啟的密封盒蓋；
[0125] 所述的生成方式采用升華法，其在固體絕緣器件的外絕緣表面生成一層納米一微 米級的疏水材料表面涂層12的過程是：
[0126] 將聚丙烯或聚苯乙烯粒料直接溶于二甲苯或四氫呋喃中