近年来，随着长距离、大容量输电要求的提出，直流输电展现蓬勃发展的趋势。超/特高压直流输电线路的电压等级高、输电环境复杂，外绝缘污秽问题成为决定其线路绝缘水平的重要因素之一，污秽条件下的电气绝缘问题愈发突出。±660kV银东直流输电线路自投运以来便发生了多起由绝缘子放电导致的降压运行。线路的降压运行不仅会造成线路输送负荷浪费，造成经济损失，而且异常放电的频繁发生也表明该区域存在污闪放电的风险，严重威胁电力系统安全运行，一旦造成大规模污闪停电事故，将给国民经济带来重大损失。因此，研究直流输电线路绝缘子的自然积污特性，分析并掌握绝缘子的自然积污规律，对绝缘子表面污秽度进行准确快速预测，开展高性能绝缘子超疏水涂层研究，对于保障输电线路安全稳定运行具有重要意义。针对直流输电线路绝缘子积污特性与防污闪关键技术的相关问题，进行了以下几个方面的研究工作。
　　首先，调研并分析了银东线沿线的主要污秽种类和污源性质，系统研究了银东直流输电线路的污湿特征，研究发现沿线污源呈现出较大的地域性差异，银东线在鲁西北地区以农业污秽为主，在鲁中地区以工业污染为主，在鲁东地区以农业污秽和海盐污秽为主。综合考虑污染源特征和污区等级等因素，在银东线确定了35个积污试验点进行绝缘子自然积污试验，通过开展现场污秽度测试，系统研究了绝缘子积污特性，提出了不同年限的饱和积污系数、带电系数等积污特征参量，得到了极性、绝缘子类型、上下表面、带电与否等因素对积污的影响规律。研究结果表明，银东直流输电线路的饱和积污时间为48个月，积污24个月和36个月的平均饱和积污系数分别为1.34、1.07，绝缘子表面等值盐密平均带电系数为1.176，灰密平均带电系数为1.395。正极性瓷绝缘子的平均盐密和灰密都要比负极性的低大约18％，正极性复合绝缘子的平均盐密和灰密分别比负极性的低11.9％、15.9％。复合绝缘子表面盐密要明显高于瓷绝缘子，而瓷绝缘子表面灰密和灰盐比均要比复合绝缘子大。绝缘子上、下表面的盐密和灰密随空间位置变化均呈现出“U”形分布，且下表面的盐密、灰密均要高于上表面。
　　其次，开展了绝缘子污秽成分及周边大气颗粒物组分研究。通过测量绝缘子污秽粒径和离子成分，研究极性、空间位置、绝缘子类型和上下表面对绝缘子表面污秽粒径分布以及离子分布的影响。同时采集绝缘子周边大气PM2.5、PM10和TSP颗粒物样品，检测大气颗粒物样本中的离子成分和金属元素成分，分析大气颗粒物组分。通过开展大气颗粒物与绝缘子污秽的典型相关分析研究，分析了大气颗粒物对绝缘子污秽的影响程度。研究结果表明:正极线路绝缘子污秽的平均粒径略大于负极线路，绝缘子串导线侧和横担侧污秽的体积平均粒径较低，中间段表面污秽的体积平均粒径较高，瓷绝缘子污秽的体积平均粒径比复合绝缘子高出48.91％，绝缘子上表面污秽的平均粒径比下表面高13.85％。绝缘子污秽中的主要离子是SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+，不同空间位置的绝缘子表面污秽离子分布情况基本相同。大气PM2.5和PM10的主要离子成分为SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+，主要金属成分为Na、Mg、K、Ca。大气PM2.5和PM10均对绝缘子污秽成分有显著的影响，大气PM2.5和PM10是影响绝缘子积污的主要因素。
　　然后，根据绝缘子自然积污特性研究结果以及大气颗粒物对绝缘子污秽的影响程度分析结果，分析绝缘子积污影响因素并选择合适的原始变量数据，建立基于探索性因子分析和最小二乘支持向量机的绝缘子污秽度组合预测模型，通过使用非支配排序遗传算法对模型参数进行优化得到最终的预测结果，同时使用8种模型评价指标并用雷达图对其进行可视化处理，验证模型的有效性与准确性，从而实现对直流输电线路绝缘子污秽度的准确快速预测。
　　最后，提出了一种基于溶胶凝胶和等离子体射流的绝缘子超疏水涂层制备方法，进行了涂层的微观结构分析、憎水性能研究、表面自由能计算、自清洁性试验和稳定性测试，并开展了自然积污试验研究。研究结果表明:超疏水涂层表面具有微纳米级粗糙结构，表面的水滴静态接触角为160.15°，接触角滞后为0.60°，滚动角为1.8°，表面自由能仅为0.1421mN/m，水在其表面的黏附功约为3.9mN/m，展现出良好的超疏水性、自清洁性、机械稳定性、化学稳定性和时间稳定性。超疏水绝缘子表面盐密明显低于普通绝缘子，其表面盐密最低值仅为普通绝缘子的1/5。由于超疏水绝缘子良好的超疏水性和自清洁性，降雨对其表面积污的影响要远大于普通绝缘子，在旱季，超疏水绝缘子表面盐密分别比瓷绝缘子和玻璃绝缘子低12％和8.9％，而在雨季，超疏水绝缘子表面盐密则分别比瓷绝缘子和玻璃绝缘子低68.5％和67.1％，这表明制备的超疏水绝缘子具有良好的防污性能。