高压输电线路中绝缘子的表面积污现象会严重影响绝缘子的绝缘性能,导致污闪事故的发生,给电力系统的安全稳定性带来重大影响。目前RTV涂层因其具有良好的经济性和较强的实用性,涂抹RTV涂层成为提升绝缘子防污闪性能的主要措施。但运行经验表明,RTV涂层在运行过程中存在憎水性下降、涂层老化劣化、表面粘污等问题。相较于RTV材料而言,仿生超疏水绝缘材料的疏水性能更强,且具有特有的自清洁性能,即水在仿生超疏水绝缘材料表面运动时会带走表面污秽颗粒,对于减少表面沾污,提升防污闪性能具有重要意义。因此在绝缘子等电气设备中具有广阔的应用前景,而电场环境中超疏水涂层表面液滴的滚动特性和自清洁性能的研究是非常缺乏的。本论文对仿生超疏水绝缘涂层的疏水性、疏水物质转移特性以及绝缘性能进行了测试;搭建了液滴电致运动观测实验平台,测量得到了涂层水平放置时直流电场环境中不同极性液滴的起始运动场强,以及不同电场强度下的滚动角,观测了液滴电致自清洁现象;然后从界面物理力学和电流体力学理论出发,结合COMSOL中静电场仿真结果,研究讨论了仿生超疏水绝缘涂层表面液滴的滚动原因、临界滚动条件及均匀和非均匀电场中的运动特性,理论解释了电致运动过程中的自清洁现象;由于滚动角与液滴体积之间的表达式存在静态接触角,因此本文的最后,对静态接触角与液滴体积之间的关系进行了理论和实验分析。实验发现液滴的电致运动有如下特点:电场中液滴的极性不唯一,也不固定,液滴既可能带正电荷,也可能带负电荷,也可能在运动过程中极性发生变化;正极性液滴的起始运动场强较负极性液滴要低,正极性液滴的电荷积累速度更快;运动液滴的对静止液滴存在“带动”现象;电致运动的液滴同样具有自清洁能力。随着电场强度的增加,对应的电场滚动角逐渐下降;同时,场强越大,场强的变化对滚动角的影响越大。通过Maxwell应力张量法对COMSOL仿真得到的液滴轮廓线电场进行计算,发现液滴出现电致运动的原因如下:液滴底部的力显著较大,且左侧底部受力趋向于使液滴离开涂层,右侧液滴受力趋向于使液滴留在涂层表面（电场方向从左指向右）,同时超疏水涂层与液滴之间的附着力非常小,因此液滴在电场中会被驱动发生滚动。对电致运动过程的自清洁现象进行了理论计算,理论分析发现,由于超疏水涂层对污秽的界面力较大,污秽与涂层之间的范德华力较小,因此超疏水涂层表面具备自清洁现象,而RTV涂层则没有。同时,超疏水材料特有的疏水物质转移特性能够使得自清洁现象更为明显。随后通过理论计算得到了涂层表面液滴所能够带走的最大污秽颗粒半径以及液滴所能够携带的最大污秽浓浓度。对电致运动过程进行电流体力学分析发现,液滴脱离静止状态的瞬间,其会获得一个不可忽略的加速度。在此基础上分析了液滴电致运动的临界条件,即滚动角、电场强度和液滴体积之间的理论关系式,理论值和实验值符合较好。同时,给出了直流均匀电场环境中和绝缘子表面液滴运动速度的理论计算方法,给出了液滴在电场中运动的最大的速度以及最大的加速度的表达式。最后,本文利用尺度分离的方法,从宏观尺度、微米级尺度和纳米级尺度三个层面出发,构建了考虑液滴体积影响的静态接触角计算方法,实验和理论分析发现,若液滴的润湿状态处于Cassie态,不论何种液滴,其体积的变化导致的静态接触角的变化均可以忽略。同时,本文给出了忽略液滴体积影响后的仿生超疏水涂层的静态接触角公式。