CN1776826A - 一种热敏变色绝缘制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热敏变色绝缘制品，该绝缘制品具有固定的形状构造，该绝缘制品的材质中包括热敏变色颜料、有机绝缘材料，而所述绝缘制品的材质中还包括导热填料，所述绝缘制品是由包括热敏变色颜料、有机绝缘材料、导热填料在内的原料均匀混合且固化成型而得，其中所述导热填料为不干扰所述热敏变色颜料之显色的金属氧化物粉末。本发明热敏变色绝缘制品具有如下优点：变色敏感有效，能够制成很厚且复杂的结构形状，适应于室外各种恶劣天候和高压电器结点的保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压电气绝缘制品，更具体地说，本发明涉及一种对电力设备接点进行防护的热敏变色绝缘制品。
背景技术
户外运行的电力设备，由于其带电部分裸露，经常会有人员触电伤亡、异物搭接短路、锈蚀爬电等安全事故的发生，不仅会影响电力设备的安全运行和人身安全，而且事故一旦发生，造成的直接和间接经济损失无法估计，因此电力设备导电体的安全绝缘防护很重要。电力设备导电体相连接的接点，随着通电运行时间的延续，由于各种原因，接触电阻会逐渐变大，进而使电力设备连接点过热，到一定的程度，会导致断线，甚至设备爆炸。因此安全有效地预报接点过热，显得同样尤为重要。
供电部门过去没有对上述两个问题引起足够的重视，最直接的表现就是对户外设备的导电体和连接点没有进行任何绝缘防护和过热预警措施，随着安全事故的不断发生，供电部门通过分析事故原因，已经越来越重视这两个问题。大多数供电部门通过喷涂绝缘涂料、缠绕绝缘带和加套热缩管等方法对导电体进行绝缘防护，对接点的绝缘防护一般使用陶瓷帽、热缩材料防护盒、有机玻璃防护盒和硅橡胶接点防护盒等。但对接点的过热预警一直没有很好的方法，目前主要采用蜡触试验法、雨天看接点法、雪天看雪熔化法和使用红外线测温仪等方法检查接点是否发热。
上述传统方法尽管能够解决导电体和接点的绝缘防护，但带来的问题就是接点的发热检测和预警比较麻烦。比如采用陶瓷帽、热缩材料防护盒、有机玻璃防护盒和硅橡胶接点防护盒对接点进行绝缘防护后，再采用蜡触试验法、雨天看接点法和雪天看雪熔化法来检查接点是否发热的办法就不是非常适用。使用红外线测温仪时，必须在防护盒的适当位置留一个测温孔，而且如果每一个接点都要测的话，工作量非常大。
在变色绝缘制品方面，有专利号为99217725.1的中国专利文件公开了一种可利用颜色判断性能的电子元件，其包括电子元件本体及其接脚，电子元件本体外表面上包覆有绝缘层，在绝缘层外缘处设有一层可随电子元件本体温度的不同而产生不同颜色的感温层；感温层为由粉状的感温变色材料制成的混合液体，以涂布方式附着于所述绝缘层上的；感温层也可为一感温变色液晶片，以贴覆方式附着于绝缘层上。据称：藉由观察电子元件表面颜色的变化，可及早发现并更换不良的电子元件。但是，该变色感温层是分层涂布形式，且厚度很薄，主要适宜于保护室内低压电器元件。
发明内容
针对现有技术的上述缺点，本发明的目的是要提供一种热敏变色绝缘制品，该热敏变色绝缘制品具有如下优点：变色敏感有效，能够制成很厚且复杂的结构形状，适应于室外各种恶劣天候和高压电器结点的保护。
为此，本发明的技术解决方案是一种热敏变色绝缘制品，该绝缘制品具有固定的形状构造，该绝缘制品的材质中包括热敏变色颜料、有机绝缘材料，而所述绝缘制品的材质中还包括导热填料，所述绝缘制品是由包括热敏变色颜料、有机绝缘材料、导热填料在内的原料均匀混合且固化成型而得，其中所述导热填料为不干扰所述热敏变色颜料之显色的金属氧化物粉末。
本发明为了制作出结构形状复杂、具有相当厚度结构的热敏变色绝缘制品，采用导热填料来传导热量和温度：在试验的基础上筛选出一些化学惰性、显色惰性且导热性能良好的金属氧化物粉末作为导热填料。因此，本发明制品较之传统热敏变色涂层或薄膜性制品而言，能够保证变色敏感有效，且便于制成很厚且复杂的结构形状，因而更能适应于室外各种恶劣天候和高压电器结点的保护。
为进一步优化和细化本发明制品的上述基本优点，本发明改进还包括：
所述绝缘制品原料还包括助剂，其进一步包括功能助剂和/或加工助剂。
所述绝缘制品材质的配方为：
有机绝缘材料 100份，
热敏变色颜料 0.5-1份，
导热填料 15-20份，
助剂 1-1.5份。
所述导热填料为氧化镁、氧化锌、氧化铝粉末其中一种或一种以上。
所述有机绝缘材料为聚烯烃、热缩性聚烯烃、有机硅橡胶、乙丙橡胶、有机玻璃、热塑性弹性体的单纯物或若干种这些单纯物的混合物或复合物。
所述热敏颜料为热消色型或热发色型。
所述热敏颜料在显色状态的颜色为大红、玫红、黑色、草绿、墨绿、孔雀绿、宝蓝、黄色其中之一。
所述绝缘制品具有覆盖电力线路对接点的罩形结构。
根据我国供电部门规定：运行中的电力设备，电气连接点温度不得超过70℃，否则，必须进行安全检修和更换。根据我国不同地区和季节的温度差异，发热体短距离范围内(5.0厘米)通过空气对流，与散热体之间的温差一般不超过20℃。考虑到安全系数，本发明电力保护罩制品选定热敏变色温度为40-50℃范围内。
本发明的热敏变色绝缘材料制备的各种外型结构的保护罩，将电力设备电气接点的绝缘保护和过热预警融为一体。这样既能及时、直观和快速的发现事故隐患，又能有效的节约人力和财力成本。
本发明电力保护罩制品的制备，首先根据我国不同地区的温度变化和电力行业分相的需要，制备不同颜色、不同热敏温度的有机高分子绝缘材料，然后根据不同的接点形式，生产不同外型的保护罩。
热敏变色绝缘保护罩的制备工艺：按上述配方将材料共混均匀后，根据材料的不同性质，通过浇注、模压和注塑等工艺生产保护罩。
加工过程中工艺条件特点为：
1.材料共混过程不能使用密炼机、捏合机、高速搅拌机、双螺杆挤出机等高剪切设备进行混合。
2.加工温度最好控制在200℃以下，最高不要超过260℃，且尽量减少物料的受热时间。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明热敏变色绝缘保护罩的结构示意图。
具体实施方式
如图1，所示为本发明的热敏变色绝缘制品实施例的示意图。该热敏变色绝缘制品为具有空腔1和套壁2的电气进出线防护盒。
具体制备过程实施例如下：
以有机硅混炼胶为绝缘基材，加入0.5％的热敏变色颜料、20％的氧化锌导热填料、1％的光稳定剂等功能助剂，用双辊开炼机将它们混合均匀，用平板硫化机模压，分别制得10kV变压器高压进线、低压出线和避雷器保护罩。
本发明硅橡胶电气接点热敏绝缘保护罩的性能指标如下表：
| 序号 | 性能项目 | 单位 | 指标值 | 试验方法 |
| 1 | 外观 | 试品表面平滑，清洁，无裂纹、气泡和杂质等缺陷 | 目测法 | |
| 2 | 邵氏硬度(A型) | 55±5 | GB/T531-1999 | |
| 3 | 抗张强度 | MPa | ≥7.0 | GB/T528-1998 |
| 4 | 断裂伸长率 | ％ | ≥400 | GB/T528-1998 |
| 5 | 抗撕强度 | kN/m | ≥25.0 | GB/T529-1999 |
| 6 | 热敏变色温度 | ℃ | 45-50 | 烘箱法 |
| 7 | 体积电阻率 | Ω.m | ≥1.0×1011 | GB/T1692-1992 |
| 8 | 介电强度 | MV/m | ≥16.0 | GB/T1695-1981 |
| 9 | 介质损耗因数(50Hz) | ≤1.0×10-3 | GB/T1693-1981 | |
| 10 | 介电常数(50Hz) | ≤3.0 | GB/T1693-1981 | |
| 11 | 邵氏硬度(A型，200℃，72小时后) | 55±5 | GB/T528-1998 | |
| 12 | 抗张强度(200℃，72小时后) | MPa | ≥3.0 | GB/T528-1998 |
| 14 | 断裂伸长率(200℃，72小时后) | ％ | ≥300 | GB/T528-1998 |
本发明硅橡胶电气接点热敏绝缘保护罩包括高压进线防护盒、低压出线防护盒、高压避雷器防护盒等，这些产品能将电力设备电气接点的绝缘保护和过热预警融为一体，既能及时、直观和快速的发现事故隐患，又能有效的节约人力和财力成本。
Claims (8)
1、一种热敏变色绝缘制品，该绝缘制品具有固定的形状构造，该绝缘制品的材质中包括热敏变色颜料、有机绝缘材料，其特征在于：所述绝缘制品的材质中还包括导热填料，所述绝缘制品是由包括热敏变色颜料、有机绝缘材料、导热填料在内的原料均匀混合且固化成型而得，其中所述导热填料为不干扰所述热敏变色颜料之显色的金属氧化物粉末。
2、如权利要求1所述的热敏变色绝缘制品，其特征在于：所述绝缘制品原料还包括助剂，其进一步包括功能助剂和/或加工助剂。
3、如权利要求2所述的热敏变色绝缘制品，其特征在于：所述绝缘制品材质的配方为：有机绝缘材料 100份，
热敏变色颜料 0.5-1份，
导热填料 15-20份，
助剂 1-1.5份。
4、如权利要求1、2、3之一所述的热敏变色绝缘制品，其特征在于：所述导热填料为氧化镁、氧化锌、氧化铝粉末其中一种或一种以上。
5、如权利要求1、2、3之一所述的热敏变色绝缘制品，其特征在于：所述有机绝缘材料为聚烯烃、热缩性聚烯烃、有机硅橡胶、乙丙橡胶、有机玻璃、热塑性弹性体的单纯物或若干种这些单纯物的混合物或复合物。
6、如权利要求1、2、3之一所述的热敏变色绝缘制品，其特征在于：所述热敏颜料为热消色型或热发色型。
7、如权利要求1、2、3之一所述的热敏变色绝缘制品，其特征在于：所述热敏颜料在显色状态的颜色为大红、玫红、黑色、草绿、墨绿、孔雀绿、宝蓝、黄色其中之一。
8、如权利要求1、2、3之一所述的热敏变色绝缘制品，其特征在于：所述绝缘制品具有覆盖电力线路对接点的罩形结构。
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