近年来，随着我国超特高压交直流输电工程的发展，输电线路中复合绝缘子用量和占比都呈显著上升趋势。复合绝缘子防污闪能力取决于其憎水性能，但运行过程中由于电场、污秽、紫外线等的综合作用，会导致复合绝缘子憎水性能下降甚至丧失，严重降低复合绝缘子防污闪能力，并威胁电力系统输电线路的安全运行。本文通过研究憎水性在复合绝缘子表面污层中的动态迁移过程，揭示憎水性迁移的机理和不同憎水性形成的机制，掌握不同憎水性及其分布对复合绝缘子闪络特性的影响规律，并优化复合绝缘子外绝缘应用方案，具有重要的学术意义和工程应用价值。
本文搭建了不溶污秽物对复合绝缘憎水性能影响以及复合绝缘子污闪的研究平台。通过扫描电子显微镜观测、红外光谱分析、压汞法孔径分析等对不溶污秽物的分析，揭示污秽不溶物对憎水性迁移特性的影响机理。研究了污秽不溶物对复合绝缘子憎水性迁移过程的影响，发现憎水迁移存在“快过程”和“慢过程”，而过程的快慢取决于外孔效应。
研究分析了　18　种硅藻土、1　种高岭土、3　种二氧化硅微珠、以及5　种不同质量比同类硅藻土混合、3　种硅藻土与二氧化硅微珠混合的污秽不溶物微观特性和憎水性迁移特性，揭示了不溶物污秽存在时憎水性迁移过程是小分子有机物在多孔介质骨架中的扩散过程。研究发现，表面不同憎水性的形成在微观上由介质内部有效迁移路径和污层表面的复杂度所决定，而在宏观上则由介质有效扩散系数所决定的憎水性迁移时变特性。
通过水滴浸润性实验和红外光谱分析，获得了弱憎水性区别于亲水性的特征，提出了弱憎水性的特征参量和模拟弱憎水性配方的上限值，研究结果已在复合绝缘子污秽试验方法电力行业标准中得到采用。提出了水滴在憎水性沿浓度梯度分布污层中的分层接触模型，模型中引入有效盐密概念，可解释弱憎水性造成闪络电压增加的机理。研究了直流复合绝缘子的弱憎水性对闪络电压的影响，发现直流电场下污层胶体颗粒双电层会发生电浸润，并影响有效盐密，这是直流电场下弱憎水性造成闪络电压的增加比交流时低的根本原因。
针对实际输电工程中可能出现的憎水性不均匀分布，研究了最典型的绝缘子两端憎水性丧失至一定比例后，甚至出现污闪电压低于均匀亲水性条件下的闪络特性。发现不均匀憎水性下绝缘子表面湿润的不同步会造成表面电阻的不均匀分布，导致憎水性部分容易被电弧稳定桥接，并造成污闪电压的下降。同时，对于绝缘子上下表面憎水性不均匀分布，发现下表面的憎水性状态对闪络电压的影响起决定性作用。
根据运行中复合绝缘子憎水性的实测与电场分布的计算，分别针对复合绝缘子弱憎水性和不均匀憎水性进行绝缘配置优化，优化方案已应用于我国多个特高压交流、直流工程。特高压交流　1000　kV　工程实现复合绝缘子串缩短0.75　m；特高压±800　kV输电线路用复合绝缘子串缩短0.7~l.5　m，而极间距与线路走廊宽度则可分别减小约2　m和5　m。