一种电致变色验电标识器件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于电致变色验电标识器件，属于电工技术领域。器件结构从外到内分别为：透明顶盖层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层以及绝缘紧固带。本实用新型专利技术适用于特高压输变电设备，不仅结构简单、生产成本大为降低，且避免了绝缘验电杆带来的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电致变色验电标识器件，用于特高压输变电设备的验电，属于电工

技术介绍
目前，高压输变电设备检修过程中已广泛使用接触式高压验电器，其主要基于电容分压原理设计，采用灯光及蜂鸣声作为报警提示信号。但是，该类型验电器需较宽的响应范围，因为对地杂散电容受实际工作环境和操作位置的影响较大。同时，接触式高压验电器一般需要配合绝缘验电杆使用，随着电压等级升高，安全距离要求越大，验电杆的长度和挠度难以满足要求，整体质量较大，操作不方便。在非接触式的高压验电方面，国内文献主要报道了利用电磁感应或超高频原理进行验电，国外利用紫外传感器构成的检测系统，在火灾报告、气象预报等方面都有广泛应用，其也可用于电力电晕放电检测，可改装成非接触式高压验电器，但此种方式仅停留在实验室阶段，并未应用于实践；在特高压验电器研制方面，市场上还未出现相关报道和相关产品，现有验电器最高也仅能适用于500kV设备验电，特高压输变电设备验电技术应用研究尚属空白。电致变色(eletrochromism)是指材料在交替的高低或正负外电场的作用下，通过注入或抽取电荷(离子或电子)，从而在低透射率的着色状态或高透射率的消色状态之间产生可逆变化的一种特殊现象，在外观性能上则表现为颜色及透明度的可逆变化。目前电致变色材料通常是以薄膜的形态来进行研究或制作器件的。根据不同电致变色材料的内部特征及其组合，电致变色薄膜可以在可见光谱和太阳光谱，甚至在微波范围产生很大的透射率和反射率调节作用，电致变色薄膜还具有连续可调的光学性能，多色彩显示，低工作电压，低能耗，无辐射，大视角，开路记忆等一系列特点。电致变色材料已成为一个日益活跃的研究领域，逐步应用于新型节能窗、大楼玻璃幕墙、大型客机等领域，但是，将电致变色材料技术应用于特高压输变电设备验电领域尚未见相关报道。现有的电致变色器件大多通过外接电源的方式进行信息显示，在特高压电网中提供稳定、小幅值的电源将增加技术难度。且现有的大多数电致变色器件的结构为方形结构(例如授权公告号为CN 201464764 U的中国专利一一一种碳纳米管、聚苯胺复合材料薄膜的电致变色器件)，难以安装在管状设备(如电缆线)上。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种电致变色标识器件，用于特高压输变电设备验电。本技术提供的电致变色验电标识器件，器件结构从外到内分别有:透明顶盖层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层，还包括紧固绝缘带，所述透明盖板层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层为可弯曲薄膜。其中，透明顶盖层、透明基底层为透明度较高的有机高分子薄膜。所述的电致变色层为氧化钨膜(W03)。所述的电致变色层中还可以掺杂适量的有机离子或高分子PMMA。电致变色层采用单步法进行氧化钨基色素粒子分散液制备，经光聚法制成电致变色薄膜。由于电致变色层所采用的原料可在一定电场强度范围内实现颜色的可逆变化，因此需在电致变色材料中掺杂适量的有机离子、高分子PMMA等调节粘度和导电率，以增强变色效果和改变变色电场范围。电解质层为LiC104-PMMA-PC构成的凝胶体系，离子存储层为高氯酸锂(LiC104)，绝缘紧固带为聚氨酯。电解质层提供电致变色材料所需的补偿离子，具有高的离子传导率和高的电子电阻率。电解质层由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料(如L i C104-PMMA-PC构成的凝胶体系)。电解质层如是液体，可封装在电致变色材料层和表面阴极层构成的腔体中。离子存储层在电致变色材料发生氧化还原反应时起到储存相应的反离子，保持整个体系电荷平衡的作用，离子存储层也可以为一种与前面一层电致变色材料变色性能相反的电致变色材料，这样可以起到颜色叠加或互补的作用。本技术安装在特高压输变电设备相应位置，在电场作用下，电致变色层的颜色发生变化，通过电致变色层的颜色变化表征设备是否带电，无需增加外接电源，具有可靠性高、操作方便、成本低等特点。同时，特高压输变电设备验电标识本身具有很好的耐候性能，能够在户外长期应用，能够很好的解决目前特高压输变电设备验电过程中存在的问题。【附图说明】图1是本技术的结构示意图。其中，1——透明顶盖层、2——电致变色层、3——电解质层、4——离子存储层、5一一透明基底层、6一一绝缘紧固带。图2是本技术的侧视图。【具体实施方式】现结合附图具体说明本技术。如图1所示，一种电致变色验电标识器件，器件结构从外到内分别为:透明顶盖层1、电致变色层2、电解质层3、离子存储层4、透明基底层5以及紧固绝缘材料6。本技术的透明顶盖层1、透明基底层4均为硅高分子薄膜(PDMS或PVMS)，电解质层3为LiC104-PMMA-PC构成的凝胶体系，离子存储层为高氯酸锂(LiC104)，绝缘紧固带6为聚氨酯，起连接薄膜两端部并防止薄膜在设备上滑动的作用。所述的电致变色层材质为理论研究较为成熟的氧化钨(W03)。电致变色层2的制备方法为:将一定量的氧化钨基前驱体添加到基液中，利用醇解、水解等方式直接获得氧化钨基色素粒子，反应结束后利用旋转蒸发仪将基液里的水除去，并添加一定量的分散剂，超声处理后，使氧化钨基色素粒子均匀分散在基液中形成稳定的氧化钨基色素粒子分散液。然后将高分子基料、填料、溶剂等慢慢加入到氧化钨基色素粒子分散液中，在加入的同时要保持匀速的搅拌，待全部加完后再加热到200°C，同时利用搅拌器进行高速搅拌12h，对不同的基料、氧化钨基色素粒子、填料等要进行交叉配制以确定涂料的粘度等参数。将氧化钨电致变色涂料调至便于涂刷的粘度后，用蘸涂、浸涂、喷涂、旋涂或扩散涂等方法涂布于PET基片或导电玻璃上，通过光聚合法制备薄膜并放入烘箱进行干燥处理。由此，将验电材料制成电致变色层，通过电致变色层的颜色判别有无电场存在，达到验电效果。本技术的透明顶盖层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层设计成可弯曲的薄膜，对于管形设备(如电缆)，则安装时贴合管壁并将两端嵌入在紧固绝缘带中；对于其他设备，安装时可通过胶合剂粘贴在设备表面。【主权项】1.一种电致变色验电标识器件，其特征在于，从外到内分别有:透明顶盖层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层，还包括紧固绝缘带，所述透明盖板层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层为可弯曲薄膜。2.根据权利要求1所述的电致变色验电标识器件，其特征在于，其中，透明顶盖层、透明基底层为硅高分子薄膜。3.根据权利要求1所述的电致变色验电标识器件，其特征在于，所述的电致变色层为氧化妈月旲。4.根据权利要求3所述的电致变色验电标识器件，其特征在于，所述的电解质层为LiC104-PMMA-PC构成的凝胶体系，离子存储层为高氯酸锂，绝缘紧固带材质为聚氨酯。【专利摘要】本技术涉及一种用于电致变色验电标识器件，属于电工
器件结构从外到内分别为：透明顶盖层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层以及绝缘紧固带。本技术适用于特高压输变电设备，不仅结构简单、生产成本大为降低，且避免了绝缘验电杆带来的安全隐患。【IPC分类】G09F13/22, G02F1/153【公开号】CN205122138本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电致变色验电标识器件，其特征在于，从外到内分别有：透明顶盖层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层，还包括紧固绝缘带，所述透明盖板层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底层为可弯曲薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，刘庭，肖宾，王力农，李姗姗，陈康，李小春，李恩文，宋斌，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，武汉大学，
类型：新型
国别省市：北京;11