小發(fā)明電力感溫螺絲的設(shè)計

王豐 李昆 郭豪 劉新賓 郝賽

摘 要：在電力系統(tǒng)日常的運營維護中，低壓交直系統(tǒng)中的接觸面過熱的缺陷時常發(fā)生，影響到系統(tǒng)的安全運行，通過加裝在線測溫裝置和端子排定期紅外測溫可以發(fā)現(xiàn)部分隱患，但是上述方法既費時又有技術(shù)上的局限性，所以需要一種省時、準確的方法。為了解決上述問題，文章提出了一種感溫螺絲，該感溫螺絲可以在導(dǎo)電面通電后發(fā)生顏色變化且不可逆，通過導(dǎo)電面螺絲桿表面的顏色變化來判斷接觸面溫度是否超過規(guī)定值。文章還提出了可變色的電力螺絲設(shè)計，可以應(yīng)用于電力設(shè)備的溫升試驗。

關(guān)鍵詞：感溫螺絲;變色螺絲;電力變色螺絲

在電力系統(tǒng)日常的運營維護中，低壓交直系統(tǒng)中的接觸面過熱的缺陷時常發(fā)生，影響到系統(tǒng)的安全運行，現(xiàn)在的預(yù)警處理辦法是通過加裝在線測溫裝置和端子排定期紅外測溫，從而發(fā)現(xiàn)部分隱患，但是上述方法既費時又有技術(shù)上的局限性，在線測溫裝置只有部分區(qū)域可以安裝，定期紅外測溫無法24小時預(yù)警，容易錯過發(fā)熱隱患出現(xiàn)的時間，所以需要一種省時、準確的方法。

為了解決上述問題，本文提出了一種感溫螺絲，該感溫螺絲可以在導(dǎo)電面通電后可以發(fā)生顏色變化，導(dǎo)電面溫度的升高似螺絲桿中的溫度變化來判斷接觸面溫度是否超過規(guī)定值。

該感溫螺絲不改變原有設(shè)備結(jié)構(gòu)，只需要更換部分導(dǎo)電接觸面的緊固螺絲就可解決低壓交直系統(tǒng)中的接觸面過熱難以發(fā)現(xiàn)的缺陷，該感溫螺絲具有不改變螺絲桿強度、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、溫度預(yù)警準確、發(fā)現(xiàn)溫升方便等特點。

1 電力溫變螺絲的設(shè)計原理

本文所述的電力溫變螺絲，它的原理是通過在原有的原型號螺絲上涂裝國家材料科學(xué)與工程重點實驗室研發(fā)的電致材料，得到了溫變性能。溫變涂裝區(qū)域為螺絲頭部，通過觀察螺絲頭部溫變電致區(qū)域的顏色變化來發(fā)現(xiàn)缺陷。

根據(jù)應(yīng)用方向的不同，電力溫變螺絲的設(shè)計有兩種溫變方式：一種為達到一定溫度后溫度變化不能恢復(fù)，這應(yīng)用于交直流系統(tǒng)的溫升預(yù)警。另外一種是達到一定溫度后溫度變化，溫度下降后溫度可以恢復(fù)，可以用于電力設(shè)備的溫升試驗。

2 交直流系統(tǒng)的溫升預(yù)警溫變螺絲

交直流系統(tǒng)的溫升預(yù)警溫變螺絲應(yīng)用于交直流系統(tǒng)需要預(yù)警的設(shè)備，是通過更換原有的螺絲，替換為涂裝感溫變色電致材料的溫變螺絲，在交直流設(shè)備通電后，由于某些原因?qū)е陆佑|面的溫度上升，在溫度上升超過電致材料的臨界點時，顏色開始變化，并且不能恢復(fù)，巡檢人員在日常的設(shè)備巡視時通過觀察感溫螺絲的顏色變化來判斷有沒有溫度過高的設(shè)備缺陷，如果感溫螺絲顏色發(fā)生變化應(yīng)及時處理該接點，防止設(shè)備缺陷過大。相比于紅外測溫的一時檢測，這種溫變螺絲的預(yù)警具有可靠性和時時性，更重要的是造價低，發(fā)現(xiàn)溫升方便。

3 電力設(shè)備溫升試驗溫變螺絲

電力設(shè)備溫升試驗溫變螺絲為電力設(shè)備發(fā)生高溫時發(fā)生顏色變化，溫度正常時，顏色恢復(fù)為正常。對比2部分的溫變螺絲，顏色具備可逆性。

電力設(shè)備溫升試驗是國家標準規(guī)定型式試驗中強制要求必須考核的試驗之一，溫升試驗主要考核產(chǎn)品在額定負載下的載流能力，即在較長時間內(nèi)對產(chǎn)品通一額定工作電流，直至各處的溫度達到穩(wěn)定為止的通流試驗。本設(shè)計的可逆變溫升螺絲在溫升試驗中可以起到警示作用。使用該溫變螺絲在輔助測試時，不需要外加電源，直接觀測到溫度變化，使用非常方便，結(jié)構(gòu)簡單，作為輔助警示裝置是非常不錯的發(fā)明。

4 總結(jié)

電力溫變螺絲是通過在原有的原型號螺絲上涂裝國家材料科學(xué)與工程重點實驗室研發(fā)的電致材料，得到了溫變性能。電致材料被稱為汽車領(lǐng)域的黑科技材料，可以制造變色汽車，對溫度敏感的電致材料，通過調(diào)配設(shè)計出溫變的需求臨界點，可以有力的幫助到電力系統(tǒng)，本文的溫變螺絲就是這一設(shè)計思想，本文提到的溫變螺絲它目前設(shè)計了兩種應(yīng)用場景。一種應(yīng)用于交直流系統(tǒng)的溫升預(yù)警，巡檢人員在日常的設(shè)備巡視時通過觀察感溫螺絲的顏色變化來判斷有沒有過高的設(shè)備缺陷，這種溫變預(yù)警具有可靠性和時時性，更重要的是造價低，發(fā)現(xiàn)溫升方便。另外一種是應(yīng)用于電力設(shè)備溫升試驗溫變螺絲，這種溫變具備可逆性，作為輔助預(yù)警具有直觀、造價低等特點。

參考文獻：

[1]袁媛.淺談熱電偶的基本原理.江蘇省計量測試學(xué)術(shù)論文集，2014.

[2]劉超，阮江軍，黃道春，肖微，等.考慮接觸電阻下的電纜接頭熱電溫度.高電壓技術(shù)，2016，11.

作者簡介：王豐（1980-），河南商丘人，高級工程師。