小发明电力感温螺丝的设计

王丰 李昆 郭豪 刘新宾 郝赛

摘 要：在电力系统日常的运营维护中，低压交直系统中的接触面过热的缺陷时常发生，影响到系统的安全运行，通过加装在线测温装置和端子排定期红外测温可以发现部分隐患，但是上述方法既费时又有技术上的局限性，所以需要一种省时、准确的方法。为了解决上述问题，文章提出了一种感温螺丝，该感温螺丝可以在导电面通电后发生颜色变化且不可逆，通过导电面螺丝杆表面的颜色变化来判断接触面温度是否超过规定值。文章还提出了可变色的电力螺丝设计，可以应用于电力设备的温升试验。

关键词：感温螺丝;变色螺丝;电力变色螺丝

在电力系统日常的运营维护中，低压交直系统中的接触面过热的缺陷时常发生，影响到系统的安全运行，现在的预警处理办法是通过加装在线测温装置和端子排定期红外测温，从而发现部分隐患，但是上述方法既费时又有技术上的局限性，在线测温装置只有部分区域可以安装，定期红外测温无法24小时预警，容易错过发热隐患出现的时间，所以需要一种省时、准确的方法。

为了解决上述问题，本文提出了一种感温螺丝，该感温螺丝可以在导电面通电后可以发生颜色变化，导电面温度的升高似螺丝杆中的温度变化来判断接触面温度是否超过规定值。

该感温螺丝不改变原有设备结构，只需要更换部分导电接触面的紧固螺丝就可解决低压交直系统中的接触面过热难以发现的缺陷，该感温螺丝具有不改变螺丝杆强度、结构简单、造价低、温度预警准确、发现温升方便等特点。

1 电力温变螺丝的设计原理

本文所述的电力温变螺丝，它的原理是通过在原有的原型号螺丝上涂装国家材料科学与工程重点实验室研发的电致材料，得到了温变性能。温变涂装区域为螺丝头部，通过观察螺丝头部温变电致区域的颜色变化来发现缺陷。

根据应用方向的不同，电力温变螺丝的设计有两种温变方式：一种为达到一定温度后温度变化不能恢复，这应用于交直流系统的温升预警。另外一种是达到一定温度后温度变化，温度下降后温度可以恢复，可以用于电力设备的温升试验。

2 交直流系统的温升预警温变螺丝

交直流系统的温升预警温变螺丝应用于交直流系统需要预警的设备，是通过更换原有的螺丝，替换为涂装感温变色电致材料的温变螺丝，在交直流设备通电后，由于某些原因导致接触面的温度上升，在温度上升超过电致材料的临界点时，颜色开始变化，并且不能恢复，巡检人员在日常的设备巡视时通过观察感温螺丝的颜色变化来判断有没有温度过高的设备缺陷，如果感温螺丝颜色发生变化应及时处理该接点，防止设备缺陷过大。相比于紅外测温的一时检测，这种温变螺丝的预警具有可靠性和时时性，更重要的是造价低，发现温升方便。

3 电力设备温升试验温变螺丝

电力设备温升试验温变螺丝为电力设备发生高温时发生颜色变化，温度正常时，颜色恢复为正常。对比2部分的温变螺丝，颜色具备可逆性。

电力设备温升试验是国家标准规定型式试验中强制要求必须考核的试验之一，温升试验主要考核产品在额定负载下的载流能力，即在较长时间内对产品通一额定工作电流，直至各处的温度达到稳定为止的通流试验。本设计的可逆变温升螺丝在温升试验中可以起到警示作用。使用该温变螺丝在辅助测试时，不需要外加电源，直接观测到温度变化，使用非常方便，结构简单，作为辅助警示装置是非常不错的发明。

4 总结

电力温变螺丝是通过在原有的原型号螺丝上涂装国家材料科学与工程重点实验室研发的电致材料，得到了温变性能。电致材料被称为汽车领域的黑科技材料，可以制造变色汽车，对温度敏感的电致材料，通过调配设计出温变的需求临界点，可以有力的帮助到电力系统，本文的温变螺丝就是这一设计思想，本文提到的温变螺丝它目前设计了两种应用场景。一种应用于交直流系统的温升预警，巡检人员在日常的设备巡视时通过观察感温螺丝的颜色变化来判断有没有过高的设备缺陷，这种温变预警具有可靠性和时时性，更重要的是造价低，发现温升方便。另外一种是应用于电力设备温升试验温变螺丝，这种温变具备可逆性，作为辅助预警具有直观、造价低等特点。

参考文献：

[1]袁媛.浅谈热电偶的基本原理.江苏省计量测试学术论文集，2014.

[2]刘超，阮江军，黄道春，肖微，等.考虑接触电阻下的电缆接头热电温度.高电压技术，2016，11.

作者简介：王丰（1980-），河南商丘人，高级工程师。