一種具有電致變色功能的驗(yàn)電器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于超高壓輸變電設(shè)備的具有電致變色功能的驗(yàn)電器件。
【背景技術(shù)】
[0002]驗(yàn)電操作是在對(duì)輸變電設(shè)備進(jìn)行停電檢修作業(yè)時(shí)，為保證人員安全生產(chǎn)必須進(jìn)行的工作程序。相關(guān)規(guī)程規(guī)定:在部分停電的電氣設(shè)備上開展相關(guān)作業(yè)前，必須要首先進(jìn)行驗(yàn)電，驗(yàn)明電氣設(shè)備或輸電線路確無電壓，防止出現(xiàn)帶電裝接地線、誤碰帶電設(shè)備等惡性事故發(fā)生。
[0003]目前，特高壓輸變電設(shè)備主要采用接觸式、非接觸式驗(yàn)電器進(jìn)行驗(yàn)電，接觸式驗(yàn)電器需配合絕緣驗(yàn)電桿使用，但特高壓輸電線路電壓等級(jí)高，安全距離要求較大，驗(yàn)電桿的長(zhǎng)度和撓度難以滿足要求，整體質(zhì)量較大，操作不方便。接觸式驗(yàn)電器無法有效解決直流設(shè)備驗(yàn)電問題；非接觸式驗(yàn)電器通過檢測(cè)帶電設(shè)備附近電場(chǎng)或局部放電相關(guān)參量實(shí)現(xiàn)驗(yàn)電功能，但其在驗(yàn)電準(zhǔn)確性、適應(yīng)性、性價(jià)比等方面存在不足。非接觸式驗(yàn)電器在特高壓變電站、換流站等電磁環(huán)境復(fù)雜的場(chǎng)所可靠性較差。在非接觸式的高壓驗(yàn)電方面，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)主要報(bào)道了利用電磁感應(yīng)或超高頻原理進(jìn)行驗(yàn)電，國(guó)外利用紫外傳感器構(gòu)成的檢測(cè)系統(tǒng)，在火災(zāi)報(bào)告、氣象預(yù)報(bào)等方面都有廣泛應(yīng)用，其也可用于電力電暈放電檢測(cè)，可改裝成非接觸式高壓驗(yàn)電器，但此種方式僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段，并未應(yīng)用于實(shí)踐。
[0004]目前電致變色有關(guān)專利應(yīng)用還僅限于車輛鑲嵌玻璃(如車窗、天窗)、大樓鑲嵌玻璃、顯示裝置、光學(xué)組件、鏡體及電磁波照射的遮蔽物等領(lǐng)域。如專利號(hào)201420417280.1提出一種變色組件，由強(qiáng)化玻璃與反射金屬層的設(shè)置再搭配電極交錯(cuò)平行交迭的封裝結(jié)構(gòu)；專利號(hào)201420417280.1提出一種電致變色膜用于電致變色窗、全自動(dòng)防眩光汽車后視鏡、電致變色顯示器等設(shè)備。然而電致變色器件由于其絕緣性能難以達(dá)到要求等缺點(diǎn)，在超高壓電力設(shè)備方面的應(yīng)用還沒有公開。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述存在的問題，本實(shí)用新型提出解決的技術(shù)問題是提供一種用于超高壓輸變電設(shè)備的具有電致變色功能的驗(yàn)電器件。
[0006]電致變色是指材料在交替的高低或正負(fù)外電場(chǎng)的作用下，通過注入或抽取電荷(離子或電子)，從而在低透射率的著色狀態(tài)或高透射率的消色狀態(tài)之間產(chǎn)生可逆變化的一種特殊現(xiàn)象。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的驗(yàn)電器件，由7層結(jié)構(gòu)貼合連接組成，從下至上依次為襯底玻璃層，下ITO層，下絕緣層，電致變色層，上絕緣層，上ITO層，上玻璃層。
[0008]進(jìn)一步的，襯底玻璃層和上玻璃層采用強(qiáng)化透明玻璃，起到固定和保護(hù)作用；
[0009]進(jìn)一步的，下ITO層和上ITO層為透過率高，導(dǎo)電能力強(qiáng)的氧化銦，使得器件內(nèi)部電場(chǎng)均勻，發(fā)光更均勻；
[0010]進(jìn)一步的，下絕緣層和上絕緣層采用采用高絕緣性能高介電常數(shù)的復(fù)合材料。下絕緣層和上絕緣層可采用Si02-Si0N復(fù)合絕緣層或Si02 -Ta205_Si02復(fù)合絕緣層，通過現(xiàn)有的rf磁控濺射法就可以制備。采用雙絕緣層結(jié)構(gòu)能使電解質(zhì)層和電致變色材料層承受很高的場(chǎng)強(qiáng)而不被擊穿，從而保證其在超高壓設(shè)備上使用的可靠性，防止其因擊穿而燒毀。[0011 ]進(jìn)一步的，電致變色層選優(yōu)填充的材料選用石墨烯-聚乙炔電致變色復(fù)合涂料。該電致變色涂料具有變色響應(yīng)速率快，可逆性好等優(yōu)點(diǎn)，顏色在無色透明和深藍(lán)色中轉(zhuǎn)換，視覺效果非常明顯，可以作為驗(yàn)電標(biāo)識(shí)。其制備方法可以參考專利“一種電致變色復(fù)合材料及其制備方法”(專利201210070307.X)提出的方式進(jìn)行制備。
[0012]進(jìn)一步的，各層結(jié)構(gòu)相互緊密連接，并且側(cè)面進(jìn)行整體封裝，防止電致變色涂料等溢出。
[0013]進(jìn)一步的，襯底玻璃層下面有用于固定的膠帶或夾子。方便固定在圓筒形或平面結(jié)構(gòu)上，并可以做到隨取隨放。
[0014]本實(shí)用新型的具有電致變色功能的驗(yàn)電器件，同時(shí)滿足相應(yīng)的絕緣性能、顯示性能的要求。使用時(shí)，將該驗(yàn)電器件安裝在需要檢測(cè)的超高壓輸配電設(shè)備上面。當(dāng)設(shè)備帶電時(shí)，通過附近產(chǎn)生的高場(chǎng)強(qiáng)使器件顏色發(fā)生明顯變化，作為帶電標(biāo)識(shí)，提醒現(xiàn)場(chǎng)人員帶電情況;當(dāng)設(shè)備不帶電時(shí)，器件顏色恢復(fù)到原來的顏色。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:實(shí)現(xiàn)了電致變色器件在超高壓輸電設(shè)備的驗(yàn)電標(biāo)識(shí)功能，避免了傳統(tǒng)的驗(yàn)電器體積大，操作不方便等問題，采用驗(yàn)電器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)備驗(yàn)電，新穎獨(dú)特，符合當(dāng)代社會(huì)簡(jiǎn)約、實(shí)用、安全的要求;本實(shí)用新型的變色效果明顯，該器件可以反復(fù)利用，并且不需要人員的現(xiàn)場(chǎng)操作，節(jié)省了大量人力物力，非常方便簡(jiǎn)潔;設(shè)備的制造較為簡(jiǎn)便，適合大批量生產(chǎn)，且對(duì)環(huán)境污染較小，具有良好的市場(chǎng)前景；同時(shí)該器件也可用于其他的一些設(shè)備的帶電檢測(cè)，具有較好的效果。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的主體部分結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的俯視圖；
[0018]圖中，1、上玻璃層，2、上ITO層，3、上絕緣層，4、電致變色層，5、下絕緣層，6、下ITO層，7、襯底玻璃層，8、器件主體部分，9、固定點(diǎn)，1、固定膠帶。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的驗(yàn)電器件，由7層結(jié)構(gòu)貼合連接組成，從下至上依次為襯底玻璃層7，下ITO層6，下絕緣層5，電致變色層4，上絕緣層3，上ITO層2，上玻璃層I。
[0021]兩個(gè)絕緣層采用S12 -Ta2O5-S12復(fù)合絕緣層，其制備方法采用rf磁控濺射方法在真空室備有高純Si靶和Ta靶，然后依次濺射Ta2O5和S12,第一絕緣層做完之后，并在上玻璃層做第二絕緣層；
[0022]進(jìn)一步的，襯底玻璃層下面有用于固定的固定膠帶10或夾子。方便固定在圓筒形或平面結(jié)構(gòu)上，并可以做到隨取隨放。
[0023]電致變色層采用石墨烯-聚乙炔電致變色復(fù)合涂料。電致變色涂料的制備:將外購(gòu)的石墨烯溶于DMF溶液至一定的濃度，強(qiáng)烈超聲5 hours，然后灌裝于高壓反應(yīng)釜，至于200度的反應(yīng)爐中加熱反應(yīng)12 hours。反應(yīng)完成后，冷卻過濾去掉未反應(yīng)物，得到分散性良好的透明棕色的石墨烯分散液。其次合成PA有機(jī)分子，通過核磁、紅外和紫外測(cè)試技術(shù)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確證。按照一定的濃度配制PA的水溶液，將其與石墨烯分散液混合攪拌均勻，得到石墨稀-PA有機(jī)-無機(jī)復(fù)合分散液。接著將高分子基料、填料、溶劑等慢慢加入石墨稀-PA有機(jī)-無機(jī)復(fù)合分散液中，得到電致變色涂料，涂裝在器件的絕緣層上形成電致變色層。
[0024]最后把上述各層緊密貼合在一起，并整體封裝，貼上固定用的固定膠帶。
[0025]使用時(shí)，將該驗(yàn)電器件安裝在需要檢測(cè)的超高壓輸配電設(shè)備上面。當(dāng)設(shè)備帶電時(shí)，通過附近產(chǎn)生的高場(chǎng)強(qiáng)使器件顏色發(fā)生明顯變化，作為帶電標(biāo)識(shí)，提醒現(xiàn)場(chǎng)人員帶電情況；當(dāng)設(shè)備不帶電時(shí)，器件顏色恢復(fù)到原來的顏色。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有電致變色功能的驗(yàn)電器件，其特征在于，由7層結(jié)構(gòu)貼合連接組成，從下至上依次為襯底玻璃層(7)，下ITO層(6)，下絕緣層(5)，電致變色層(4)，上絕緣層(3)，上ITO層(2)，上玻璃層(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)電器件，其特征在于，各層結(jié)構(gòu)相互緊密連接，并且側(cè)面進(jìn)行整體封裝。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)電器件，其特征在于，襯底玻璃層下面有用于固定的固定膠帶(10)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)電器件，其特征在于，電致變色層選用石墨烯-聚乙炔電致變色復(fù)合涂料。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有電致變色功能的驗(yàn)電器件，由7層結(jié)構(gòu)組成：從下至上依次貼合連接的為襯底玻璃層，下ITO層，下絕緣層，電致變色層，上絕緣層，上ITO層，上玻璃層，并進(jìn)行整體封裝，襯底玻璃基層下面有用于固定的膠帶或夾子，方便固定在圓筒形或平面結(jié)構(gòu)上。電致變色層選用石墨烯-聚乙炔電致變色復(fù)合涂料。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了電致變色器件在超高壓輸電設(shè)備的驗(yàn)電標(biāo)識(shí)功能，避免了傳統(tǒng)的驗(yàn)電器體積大，操作不方便等問題，該器件可以反復(fù)利用，并且不需要人員的現(xiàn)場(chǎng)操作，節(jié)省了大量人力物力，非常方便簡(jiǎn)潔。
【IPC分類】G01R19/145
【公開號(hào)】CN205193144
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521027838
【發(fā)明人】王力農(nóng), 陳康, 李小春, 李?yuàn)檴? 李恩文, 宋斌, 劉凱, 劉庭, 肖賓
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué), 中國(guó)電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日