CN107418462B - 用于电气设备故障诊断的胶带及该胶带的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电气设备故障诊断的胶带及该胶带的制备方法。所述胶带包括胶带本体，胶带本体上涂覆有热敏涂料。所述胶带的制备方法是需要制备热敏涂料，再在无色胶带本体无胶的一面该热敏涂料，至干即可，所述热敏涂料，由粘结剂、热敏变色材料、填料、稀释剂配置而成。用本发明胶带贴到电气设备上能够快速直观的判断出电气设备故障的具***置，同时还能在故障刚出现时起到警示作用，使运维检修人员用最快的时间排查故障。

Description

用于电气设备故障诊断的胶带及该胶带的制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于电气设备发热故障诊断的胶带。

背景技术

电气设备的发热故障是电力行业常见的故障之一。尤其是在一些电气连接部位，因为连接件的锈蚀或松动导致接触不良而发热，若不能够及时的处理，发热时间过长，会引起局部温度过高，从而造成设备某些部位的放电、熔断，严重者更是会引发绝缘事故或者火灾。为了减少事故的发生，目前采取的措施是用红外测温技术来对设备故障进行诊断，但是红外测温技术易受大气、测试背景、物体辐射率、相邻设备辐射等多方面因素的影响，测量的环境相对来说要求比较苛刻。由于测温设备的精密，对于使用人员的专业素质也有着极高的要求。因此如何快速简易并且可靠的诊断电力***设备故障，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供用于电气设备故障诊断的胶带及该胶带的制备方法

，这种胶带附在电气设备表面能快速可靠诊断电气设备的故障。

本发明用于电气设备发热故障诊断的胶带，包括胶带本体，其特征在于所述胶带本体上涂覆有热敏涂料，该热敏涂料用于附着在电气设备上的胶带受热时胶带变色而诊断出设备故障。

本发明制备胶带的方法，包括如下步骤：

（1）准备无色胶带本体；

（2）制备热敏涂料，该热敏涂料由粘结剂、热敏变色材料、填料、稀释剂配置而成，其中粘结剂、热敏变色材料、填料、稀释剂分别占热敏涂料总重量的百分比为：

粘结剂： 30.0 ～ 50.0%；

热敏变色材料： 10.0 ～ 40.0%；

稀释剂： 10.0 ～ 20.0%；

其余为填料，

所述的热敏变色材料为室温离子液体与结晶紫内酯的微胶囊，其中结晶紫内酯占热敏变色材料总重量的百分比为10-75%，其余为室温离子液体；

（3）将步骤（2）得到的热敏涂料涂覆至所述无色胶带本体的无胶一面，至干，即可。

所述的粘结剂为有机硅树脂、环氧树脂、聚酯树脂或丙烯酸树脂中的一种。

所述稀释剂是甲苯、二甲苯或丁酯中的一种。所述填料为滑石粉、高岭土、钾长石粉，碳酸钡、碳酸镁、碳酸钙中任意一种或几种。

本发明热敏涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）配料及预混合：按配方称量各种组份，首先加入全部粘结剂、三分之二的稀释剂，搅拌，然后依次加入填料、热敏变色材料，边加料边搅拌，制成预制浆；

（2）研磨分散：将已制得的预制浆进一步研磨分散，得到细度不大于50μm的料液；

（3）调和：把料液用剩余稀释剂调匀，过滤后装罐备用。

所述步骤（1）中加入全部粘结剂、三分之二的稀释剂后加热至45-75℃,进行搅拌20-40分钟，搅拌的转速为400-800转/分钟。

在加入填料、热敏变色材料时，边加料边搅拌，搅拌转速为400-800转/分钟搅拌时间为30-80分钟，使物料进行分散与润湿，得到预制浆。

将步骤（1）得到的预制浆冷却至30-40℃，用球磨机研磨至细度在10-50微米，得到料液；该料液冷却至15-25℃，在搅拌的状态下加入剩余的稀释剂，继续搅拌混匀，在400-800转/分钟转速下搅拌20-40分钟，过滤后制得本热敏涂料。

本发明胶带由于有热敏涂料，当把它粘贴在电气设备表面，或者在电气设备最容易出故障的地方缠上该胶带，当设备因故障而发热时，胶带就会随着发热而变色，通过裸眼观察热敏涂料的颜色变化来立刻就能判断出电气设备过热故障的大致温度与地点，判断非常准确快捷直观简易。本发明胶带尤其适用于电力***设备。

对于本发明胶带上的热敏涂料，由于采用热敏变色材料为室温离子液体与结晶紫内酯的微胶囊，其室温离子液体既作为溶剂，又作为电子给予体，温度变化决定室温离子液体阴阳离子电离程度，强电离后通过与电子接受体结晶紫内酯反应改变分子结构实现颜色的变化，变色非常迅速、而且使用寿命长。

具体实施方式

实施例1

一、材料准备：普通无色胶带作为胶带本体、热敏涂料

1、热敏涂料按如下组分配比制备而成：

市售丙烯酸树脂： 45.0%；

热敏变色材料： 25.0%；

滑石粉： 10.0%；

二甲苯： 20.0%

其中热敏变色材料采用室温离子液体与结晶紫内酯的微胶囊，结晶紫内酯占热敏变色材料总重量的百分比为65%，其余为室温离子液体，采用微乳液法制备。

2、制备热敏材料：

a、将上述重量份的聚氨酯树脂和上述重量份三分之二的二甲苯加入配料缸中，加热至50℃进行搅拌30min，转速为400r/min；

b、将步骤a中混匀的物料在搅拌的状态下加入上述重量份的热敏变色材料，400r/min转速下搅拌40min，进行分散与润湿，得到预制浆；

c、将步骤b中的预制浆冷却至35℃，用砂磨机研磨至细度在25微米，得到料液；d、将步骤c中的料液冷却至25℃，在搅拌的状态下加入剩余的二甲苯，继续搅拌混匀，400r/min 转速下搅拌20min，过滤后制得本热敏涂料。

二，制造本发明胶带

将已经制备好的热敏涂料涂覆到胶带本体无胶的一面，待干后即得到本发明

用于电气设备故障诊断的胶带。这种胶带具有很好的热敏性能，受热时将发生颜色变化。

本发明胶带使用时将胶带有热敏涂料的一面朝外并贴在电气设备的表面，或者缠绕在电缆的表面，尤其是贴在电力***设备容易出故障的位置。比如将本发明胶带绕在在某220kV电缆外部，通过裸眼观察可以发现，电缆运行温度小于30℃时，本发明胶带显示为棕红色，电缆运行温度为在30～70℃时，本发明胶带显示为天蓝色，电缆运行温度大于70℃时，本命胶带显示为灰白色。因此当胶带变成蓝色时，我们就要引起警觉，避免事故的发生，如果继续变成变成灰白色时可以基本判定该处正在发生故障。如果设备贴有本发明胶带，当设备发热时胶带的颜色发生变化，当设备温度到达70度以上时胶带变成灰白色，可以初步判断此处很可能发生电气故障，应立即进一步排查，避免事故的发生。因此本发明胶带使用非常方便灵活。

实施例二

实施例二与实施利益相比主要是热敏材料制备时其组分有所变化，加工工艺参数有些变化，具体如下：

本热敏涂料按如下组分配比制备而成：

市售有机硅树脂： 35.0%；

热敏变色材料： 30.0%；

高岭土： 25.0%；

甲苯： 10.0%

其中热敏变色材料采用室温离子液体与结晶紫内酯的微胶囊，结晶紫内酯占热敏变色材料总重量的百分比为30%，其余为室温离子液体, 采用微乳液法制备。

本热敏涂料的制备方法为：

a、将上述重量份的的有机硅树脂和上述重量份三分之二的甲苯加入配料缸中，加热至65℃进行搅拌40min，转速为500r/min ；

b、将步骤a 中混匀的物料在搅拌的状态下加入上述重量份的热敏变色材料，500r/min转速下搅拌50min，进行分散与润湿，得到预制浆；

c、将步骤b中的预制浆冷却至40℃，用球磨机研磨至细度在15微米，得到料液；

d、将步骤c中的料液冷却至25℃，在搅拌的状态下加入剩余的甲苯，继续搅拌混匀，500r/min 转速下搅拌30min，过滤后制得本热敏涂料。

用该热敏涂料制造本发明胶带，当把该胶带贴在某110kV电压互感器外部时，通过裸眼观察可以发现，电压互感器运行温度小于40℃时，热敏涂料显示为暗红色，电压互感器运行温度为在40～60℃时，热敏涂料显示为蓝紫色，电压互感器运行温度大于60℃时，热敏涂料显示为白色。由此可随时掌握电压互感器运行温度是否超出正常温度，从而快速判断电压互感器是否发生故障。

对于本发明胶带上涂覆的热敏涂料，本发明还进行了如下试验：

实施方式三中的热敏变色材料结晶紫内酯占热敏变色材料总重量的百分比为10%，其余为室温离子液体。

对于实施方式三将进行如下操作：

a、将上述重量份的的有机硅树脂和上述重量份三分之二的甲苯加入配料缸中，加热至75℃进行搅拌20分钟，转速为600转/分钟 ；

b、将步骤a 中混匀的物料在搅拌的状态下加入上述重量份的热敏变色材料，400转/分钟转速下搅拌30分钟，进行分散与润湿，得到预制浆；

c、将步骤b中的预制浆冷却至40℃，用球磨机研磨至细度在10微米，得到料液；

d、将步骤c中的料液冷却至25℃，在搅拌的状态下加入剩余的甲苯，继续搅拌混匀，400转/分钟 转速下搅拌40分钟，过滤后制得本热敏涂料。

实施方式四中的热敏变色材料结晶紫内酯占热敏变色材料总重量的百分比为40%，其余为室温离子液体。

对于实施方式四将进行如下操作：

a、将上述重量份的的有机硅树脂和上述重量份三分之二的甲苯加入配料缸中，加热至60℃进行搅拌30分钟，转速为500转/分钟 ；

b、将步骤a 中混匀的物料在搅拌的状态下加入上述重量份的热敏变色材料，500转/分钟转速下搅拌60分钟，进行分散与润湿，得到预制浆；

c、将步骤b中的预制浆冷却至40℃，用球磨机研磨至细度在20微米，得到料液；

d、将步骤c中的料液冷却至25℃，在搅拌的状态下加入剩余的甲苯，继续搅拌混匀，500转/分钟 转速下搅拌30分钟，过滤后制得本热敏涂料。

实施方式五中的热敏变色材料结晶紫内酯占热敏变色材料总重量的百分比为50%，其余为室温离子液体。

对于实施方式五将进行如下操作：

a、将上述重量份的的有机硅树脂和上述重量份三分之二的甲苯加入配料缸中，加热至45℃进行搅拌40分钟，转速为800转/分钟 ；

b、将步骤a 中混匀的物料在搅拌的状态下加入上述重量份的热敏变色材料，800转/分钟转速下搅拌80分钟，进行分散与润湿，得到预制浆；

c、将步骤b中的预制浆冷却至30℃，用球磨机研磨至细度在30微米，得到料液；

d、将步骤c中的料液冷却至15℃，在搅拌的状态下加入剩余的甲苯，继续搅拌混匀，800转/分钟 转速下搅拌20分钟，过滤后制得本热敏涂料。

实施方式六中的热敏变色材料结晶紫内酯占热敏变色材料总重量的百分比为70%，其余为室温离子液体。

对于实施方式六将进行如下操作：

a、将上述重量份的的有机硅树脂和上述重量份三分之二的甲苯加入配料缸中，加热至55℃进行搅拌30分钟，转速为700转/分钟 ；

b、将步骤a 中混匀的物料在搅拌的状态下加入上述重量份的热敏变色材料，700转/分钟转速下搅拌70分钟，进行分散与润湿，得到预制浆；

c、将步骤b中的预制浆冷却至30℃，用球磨机研磨至细度在50微米，得到料液；

d、将步骤c中的料液冷却至15℃，在搅拌的状态下加入剩余的甲苯，继续搅拌混匀，700转/分钟 转速下搅拌25分钟，过滤后制得本热敏涂料。

用实施例3-6得到热敏涂料制成的胶带，胶带的使用可以非常灵活，比如可以将其贴在容易出故障的部位，也可以对设备进行全部粘贴，总之可以根据需要进行使用。但凡使用该胶带的部位通过裸眼观察都可以发现，当电气设备运行温度小于30-40℃时，热敏涂料显示为暗红色，电气设备运行温度为在40～70℃时，热敏涂料显示为蓝紫色，电压互感器运行温度大于60℃-70℃时，热敏涂料显示为白色。说明本发明胶带具有很好的非常直观和方便的观察和诊断电气故障的作用同时具有警示作用，能够准确有效查出故障并防范电气事故的发生。

Claims (9)

1.一种用于电气设备发热故障诊断的胶带，包括胶带本体，其特征在于所述胶带本体上涂覆有热敏涂料，该热敏涂料用于附着在电气设备上的胶带受热时胶带变色而诊断出设备故障；

其制备方法包括如下步骤：

（1）准备无色胶带本体；

（2）制备热敏涂料，该热敏涂料由粘结剂、热敏变色材料、填料、稀释剂配置而成，其中粘结剂、热敏变色材料、填料、稀释剂分别占热敏涂料总重量的百分比为：

粘结剂： 30.0 ～ 50.0%；

热敏变色材料： 10.0 ～ 40.0%；

稀释剂： 10.0 ～ 20.0%；

其余为填料，

所述的热敏变色材料为室温离子液体与结晶紫内酯的微胶囊，其中结晶紫内酯占热敏变色材料总重量的百分比为10-75%，其余为室温离子液体；

（3）将步骤（2）得到的热敏涂料涂覆至所述无色胶带本体的无胶一面，至干，即可。

2.根据权利要求1所述的用于电气设备发热故障诊断的胶带，其特征在于所述的粘结剂为有机硅树脂、环氧树脂、聚酯树脂或丙烯酸树脂中的一种。

3.根据权利要求1用于电气设备发热故障诊断的胶带，其特征在于所述稀释剂是甲苯、二甲苯或丁酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的用于电气设备发热故障诊断的胶带，其特征在于，所述填料为滑石粉、高岭土、钾长石粉，碳酸钡、碳酸镁、碳酸钙中任意一种或几种。

5.一种根据权利要求1所述的用于电气设备发热故障诊断的胶带中热敏涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）配料及预混合：按配方称量各种组份，首先加入全部粘结剂、三分之二的稀释剂，搅拌，然后依次加入填料、热敏变色材料，边加料边搅拌，制成预制浆；

（2）研磨分散：将已制得的预制浆进一步研磨分散，得到细度不大于50μm的料液；

（3）调和：把料液用剩余稀释剂调匀，过滤后装罐备用。

6.根据权利要5所述的制备方法，其特征是：所述步骤（1）中加入全部粘结剂、三分之二的稀释剂后加热、搅拌，该步骤（1）得到的预制浆冷却后进入所述步骤（2）。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是：所述步骤（1）中加入全部粘结剂、三分之二的稀释剂后加热至45-75℃，进行搅拌20-40分钟，搅拌的转速为400-800转/分钟。

8.根据权利要求5-7之一所述的制备方法，其特征是：加入填料、热敏变色材料时，边加料边搅拌，搅拌转速为400-800转/分钟搅拌时间为30-80分钟，使物料进行分散与润湿，得到预制浆。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征是：将步骤（1）得到的预制浆冷却至30-40℃，用球磨机研磨至细度在10-50微米，得到料液；该料液冷却至15-25℃，在搅拌的状态下加入剩余的稀释剂，继续搅拌混匀，在400-800转/分钟转速下搅拌20-40分钟，过滤后制得本热敏涂料。