可逆感温材料在电力设备发热监测中的应用分析

可逆感温材料在电力设备发热监测中的应用分析

韩建伟邵俊人

（中国南方电网超高压输电公司昆明局云南昆明650300）

摘要：随着科技的高速发展，新材料不断涌现，可逆温感变色材料作为一类，可根据不同温度呈现不同的颜色，能够直观的反应物体的温度。电力设备发热检测是运维人员日常工作中必不可少的一部分，耗费大量的人力物力。本文通过分析可逆温感变色材料的特性和电力设备发热机理，探索研究将可逆温感材料与绝缘材料融合，应用于电力设备发热监测中，将设备发热情况直接反馈至颜色的变化，提高人员工作效率，降低运维成本，推动了电力行业智能监测技术的发展。

关键词：可逆感温材料；电力设备；发热

每一次创新，都离不开材料的支撑，新材料已成为推动人类文明进步的重要动力之一。电力行业作为保证国计民生的传统行业，但是在技术手段上不断在创新发展，尤其在监控手段方面。科学、合理的将化工新材料应用在电力设备的制造、监测中，可不断提升电力设备运行的稳定性，降低运维人员不必要的重复或体力劳动，推动电力事业的发展。

1可逆感温材料

感温变色颜料是一种随温度上升或下降而反复改变颜色的微胶囊。

可逆感温变色材料是由电子转移型有机化合物体系制备的。电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系，在特定温度下因电子转移使该有机物的分子机构发生变化，从而实现颜色转变。这种物质不仅颜色鲜艳，而且可以实现从“有色→无色”和“无色→有色”状态的颜色变化。

热敏变色颜料的变色温度可以根据需求在一定范围内设定，包含十几中基本色，使得在不同颜色、不同变色温度、不同系列的变色颜料之间可以互配合拼色，从而获得更加丰富多彩的变色效果。一般分为热消色型和热发色型。

图1热消色型色～温关系曲线

2电力设备发热

设备发热是导致电力系统日常无法安全、稳定运行的关键原因之一，主要包括设备因素和人员因素两个方面：

2.1设备因素

1）自身损耗。变电站运行中的电气一次设备因电流、电压等影响，将产生3种热故障，如电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损耗发热。

2）回路故障。因金属导体具备相应的电阻，对电阻产生极大影响的因素主要包含电阻率、平均温度系数及熔点。增加电流与电阻的情况下，导体热量也会随之增加，超负荷运行极易出现熔化甚至熔断问题。

3）外部故障。在自然环境长期暴露的各类电气裸接头由于接触不良将导致过热故障。

4）绝缘介质故障。绝缘介质劣化，增加接触电阻，导致设备接头严重发热。

2.2人员因素

1）变电站电气一次设备工作过程中对引线、接头等位置检查不到位或螺栓养护不当，导致接头的接触面未有效连接，接触电阻过大。

2）设备测温时，未有效检测到真实数据，导致不断恶化。

3应用分析

可逆感温材料采用在一定温度界限要求下开始变色的感温变色微胶囊及颜料与高分子聚合物混合后进行注塑、挤出、模压、喷涂等的成型工艺制造的产品。根据电力设备不同的场合及场景需要，选择相应性能的高分子材料制造成不同的管状、带状、卡箍、薄膜、涂料等各种形态、形状的产品安装在需要的部件上进行温变指示。

本次试验采用两种尺寸模型，以验证在电力系统中可显示设备发热情况。

经过试验，该感温材料可在70℃左右的范围内变成无色状态，温度降低后逐渐恢复原有色彩，变化明显，同时可重复利用，能达到警示的作用。

通过试验验证了可逆感温材料对于设备连接点处的温度监测是很好的方式之一。设备同一级电压处粘贴上可逆感温材料，然后在定期的设备检查中查看材料是否发生颜色的改变，如果出现颜色的改变的情况就要开始对该处的温度进行测量，然后如果发现温度过高的话再进行问题的处理。技术人员要定期对可逆感温材料的颜色进行汇总，如果出现变化的话应该引发重视进行监测。通过这样的方式可以通过观察就能发现设备温度的变化，这样的方式既简单又实用，对于设备温度的观察来说可以广泛的应用。

4结论

总结试验的结论，可逆感温材料可广泛应用于电力设备的发热监测，作为监测的一种手段推广。

参考文献

[1]水方，刘海等，可逆感温变色绝缘材料的制备及其性能研究：塑料工业.

[2]翟识方，高晓勇，变电站电气一次设备发热原因及处理措施,技术与市场.

[3]王海燕，变电运行电气接头发热的原因与解决方法分析，电力建设.