一種電力產品可視測溫、絕緣方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電力器材的防護和絕緣材料，具體說是一種電力產品可視測溫、絕緣 方法。
【背景技術】
[0002] 配電變電設備的運行安全的穩定性是衡量電力系統安全性的重要指標。為方便運 維檢修，目前架空線路連接粧頭，包括變電站的母線、母排、閩刀、變壓器的粧頭均裸露在空 氣中，運樣雖然檢修方便，但是裸露在空氣中的電氣設備連接點也造成了潛在的觸電危險， 已易造成閃絡，為了確保用電安全，根據國網公司要求配電連接點、變電站內外的各種母 線、母排、閩刀、流變、粧頭等器件需要做絕緣處理。絕緣處理有幾種方法，使用絕緣護套，采 用填充絕緣介質的套管將電氣設備包裹其中，可W達到絕緣的效果，但是其不透明，且成本 較高，沒有太大的使用價值。
[0003] 許多電氣設備如開關柜，開閉所，電纜槽等，由于運行時會產生大量的熱，如果不 及時監測容易造成電氣設備的損壞，影響供電安全。
[0004] 因此，根據要求需要對運些裸露在外的電子器件進行絕緣處理，并對電氣設備的 運行溫度進行監測。 陽〇化]通常進行絕緣處理的方法是用絕緣材料將電子器件包裹起來，一般使用絕緣護套 居多。目前配電及變電設備的連接點、母線、母排、閩刀、粧頭等多采用Ξ色絕緣護套包裹， 安裝之后完全遮蔽住設備，無法觀測到設備的運行。如發生漏電現象，由于有色絕緣護套 的包裹，運檢人員無法觀測到漏電產生的火花，無法及時進行維護及檢修，危害配電設備及 配網線路的安全，易造成故障；而對于電氣設備溫度控制，目前一般使用人工紅外測溫的手 段，運種方式人工成本高，監測主觀性大，無法實時標示溫度是否超標。
[0006] 現在有一種實時監測的方法，采用分布式光纖測溫系統，將感應點粘結在需要的 測溫點處，能夠實時監測測溫點溫度，國外除了使用絕緣護套外，有研究者在套管內壁或母 線、母排、閩刀、流變、粧頭等器件需要做絕緣處理出植入溫度感應光纖光柵或感溫探頭，通 過光纖光柵對監測部位溫度進行實時監測。該方法準確度高，減少了人力成本，但造價成本 過高，檢測點需要預先準確設置，且信號傳輸無法做到無干擾無線傳播，特別是設備連接點 處無法安裝測溫感應點，因此無法使用在戶外變壓器和閩刀、粧頭等設備連接點處。
[0007] 針對W上問題，開發出可W方便測溫并且兼具絕緣保護作用的，W滿足配電變電 設備安全運行的要求成為今后發展的一個重要方向。

【發明內容】

[0008] 本發明所要解決的技術問題是實現對電力產品提供絕緣防護的同時解決無法可 視觀察，無法提供直觀溫度顯示，實時監測成本較高的問題，提供一種電力產品可視測溫、 絕緣方法。
[0009] 所述電力產品可視測溫、絕緣方法，其特征在于：在電力產品的表面涂覆可逆感溫 變色材料，所述可逆感溫變色材料由電子轉移型有機化合物制備；混合可逆感溫變色材料 與基材樹脂，經過誘鑄、模壓、固化成型為油墨基材，誘鑄、模壓、固化成型過程中加入可逆 感溫變色材料時先將可逆感溫變色材料加入基材樹脂內攬拌分散均勻，然后再加入引發劑 或固化劑開始聚合或交聯反應，加工溫度范圍為110°c~230°C。
[0010] 進一步地，所述基材樹脂使用有機娃娃樹脂、不飽和聚脂、環氧樹脂、有機玻璃或 尼龍單體。
[0011] 其中，所述有機娃娃樹脂為甲基Ξ氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基Ξ氯硅烷、二苯 基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的一種或多種的混合物加入有機溶劑，加水分解，得到酸 性水解物，水解物經水洗除去酸，得到中性的初縮聚體，于空氣中熱氧化或在催化劑下進一 步縮聚，形成高度交聯的立體網絡結構的有機娃娃樹脂。
[0012] 所述有機娃娃樹脂所含的有機基的種類為-CH3、-C品、-CH=CH2、-畑2(邸2)或長鏈 烷基之一種或多種。
[0013] 一種實施例為，在所述有機娃娃樹脂中混入增黏劑，W適應銅導體表面的涂覆。
[0014] 典型地，所述可逆感溫變色材料使用微膠囊化材料或熱敏變色材料。
[0015] 根據技術發展需要，本發明可根據溫度變化而變色的絕緣材料，該材料采用涂層， 可W很方便地對設備接觸點、母排母線、電纜溝等進行安裝并觀測，當出現異常時由于溫度 升高，會使得絕緣體顏色發生變化，在起到絕緣作用的同時可W起到廉價的測溫提醒的作 用，且施工和維護方便。
[0016] 本發明對目前狀態檢修工作提供了更為方便的方法，為配電變電設備運行狀態的 監測及設備連接點溫度的測量提供更為直觀的手段，能夠保證當設備溫度出現異常時，運 維人員能夠直觀得到情況，方便維護及檢修。具體表現為： 本發明在為電力產品的表面提供耐高低溫、耐腐蝕、耐老化的絕緣保護的基礎上，能夠 廉價的實現設備異常測溫的可視化。可視化的絕緣護套可W在提供絕緣性的同時觀測設備 連接點運行狀況，在出現漏電火花時，會使得絕緣體外壁溫度急劇升高，引起套管外可視化 基殼層變色，W提醒檢查人員，設備內部出現非正常工作狀況，便于維修人員及時檢修，提 高了運維的及時性和準確性。
[0017] 本發明能夠直觀告知溫度是否在要求范圍內。目前設備連接點溫度采用紅外測溫 方法，該方法人工成本高，并且當設備安裝距離地面較高時，運維人員需登高作業，增大了 危險性。采用在線監測的方法無法實現戶外野外數據無線傳輸。本發明能夠通過溫度的變 化，運維人員在地面就可W觀察到涂有或分散有可視變色涂料外殼顏色的改變，判斷設備 是否在溫度要求范圍內，可W替代紅外測溫工作，更加直觀。
[0018] 本發明在直接效益上可W方便運檢人員對配電連接點處、變電用母線、母排、閩 刀、粧頭等器件進行直觀觀測，并且根據其變溫特性直觀測量出溫度的變化，減少運檢人員 的工作量；間接效益上，由于項目成果可W直觀觀測接觸點、母線、母排、閩刀、粧頭等配電 變電器件溫度的變化，運比用紅外溫度計測量更快更直觀，比在線監測更廉價簡單，從而能 夠及時準確提醒運檢人員，增大了器件運行安全，從而保護設備的安全運行。該產品可應用 的范圍很廣，從簡答的設備接觸點如粧頭，閩刀等，到如開閉所、電纜槽、開關柜、配電柜、箱 變等電氣設備裝置，均可使用。由于其具有廉價直觀的特點，使用方便，推廣使用后能夠間 接提高電力系統的經濟性安全性，保證設備的穩定運行。
【具體實施方式】
[0019] 可逆感溫變色材料是由電子轉移型有機化合物體系制備的，通過溫度的變化，使 電子躍遷發生結構變化從而實現顏色的改變。在電力設備的導體表面涂覆可逆感溫變色材 料，并使可逆感溫變色材料的變色臨界點設置為溫度臨界值，可W同時實現絕緣和溫度觀 巧。，并且成本低廉，施工方便、維護便捷，監測無死點。
[0020] 現有的可逆感溫變色材料一般用在油墨及玩具中，用在電工材料上尚需對材料性 能作出調整。感溫變色材料可用于聚丙締（PP)、軟聚氯乙締（S-PVC)、AS、ABS和硅膠等透 明或半透明塑料的注塑、擠塑成型。也可混入不飽和聚脂、環氧樹脂、有機玻璃或尼龍單體 內誘鑄、模壓、固化成型合適之油墨基材。加工溫度應控制在200°CW下，最高不要超過 230°C，并盡量減少物料的受熱時間。誘鑄、模壓、固化成型中使用變色材料時應先將變色材 料加入不飽和聚脂、有機玻璃或尼龍單體內內攬拌分散均勻，然后再加入引發劑或固化劑 開始聚合或交聯反應。因為在預聚后體系粘度急劇升高，此時加入變色材料會使大量顆粒 包裹在一起，難于分散均勻。另外，此時的攬拌操作也會使體系中殘留大量氣泡。需要注 意的是，注塑和擠出中使用變色材料時塑料中不應再同時使用其它填充料或普通顏料（例 如：鐵白粉，碳酸巧，硫酸領，碳黑等），否則將會屏蔽變色效果。在環氧樹脂和不飽和聚醋 樹脂的交聯固化過程中，其內部有時會產生強大的收縮應力，導致變色顏料微膠囊外殼破 裂，其它化學物質進入顏料內部使其失去變色性能。運種情況在環氧樹脂固化厚度大于0.2 毫米并且使用多胺類固化劑時經常會發生。因此使用該種變色材料，采用相容性好及絕緣 性能好的基體樹脂如有機娃樹脂作為基材樹脂會比較好。
[0021] 1.基體樹脂材料性能 有機娃，英文名：silicone,即有機娃化合物，是指含有Si-0鍵、且至少有一個有機基 是直接與娃原子相連的化合物。有機娃材料具有獨特的結構： 1) Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來； 2) C-H無極性，使分子間相互作用力十分微弱； 3) Si-0鍵長較長，Si-0-Si鍵鍵角大； 4 )Si-0鍵是具有50%離子鍵特征的共價鍵(共價鍵具有方向性，離子鍵無方向性)。
[0022] 由于有機娃獨特的結構，兼備了無機材料與有機材料的性能，具有表面張力低、粘 溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質，并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定 性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味W及生理惰性等優異特性。特別是絕緣性，其介電 損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數和表面電阻系數等均在絕緣材料中名列前茅， 而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此，它們是一種穩定的電絕緣材料，并且 具備優異的拒水性，是一種可靠的電氣絕緣材料。
[0023] 有機娃樹脂是高度交聯的網狀結構的聚有機硅氧烷，通常是用甲基Ξ氯硅烷、二 甲基二氯硅烷、苯基Ξ氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各種混合物，在有機 溶劑如甲苯存在下，在較低溫度下加水分解，得到酸性水解物。水解的初始產物是環狀的、 線型的和交聯聚合物的混合物，通常還含有相當多的徑基。水解物經水洗除去酸，中性的 初縮聚體于空氣中熱氧化或在催化劑存在下進一步縮聚，最后形成高度交聯的立體網絡結 構。娃樹脂含有機基團的數量即R/Si值是控制娃樹脂質量的主要指標之一，有機娃樹脂的 固化性、漆膜柔初性、硬度、耐熱性及耐熱開裂性等均與R/Si有關。一般線性硅油的R/Si略大于2,娃橡膠的R/Si接近于2,而娃樹脂的R/Si在1. 0左右。R