[发明专利]用于发出电气设备局部过热信号的复合材料

说明书

本发明涉及一种控制由电气设备的局部过热产生的着火前情况的手段以及旨在预防由这些故障引起的火灾，特别是电插座故障。发明特征：聚合物复合材料，其连续相由热固性聚合物构成，并填充有气味物质，所述的气味物质是二氧化硫、低分子量硫醇、二烷基硫化物、二烷基二硫化物或其混合物，且在80‑200℃范围内具有爆炸破坏温度。这种材料可用于生成电气设备局部过热的信号。在本发明的一些实施例中，纯物质或作为溶液的气味物质可以包含在具有聚合材料壳的微胶囊内部，并分布在聚合物粘合剂中。在本发明的其他实施例中，聚合物复合材料是由交联聚合物颗粒形成的聚合物凝胶，所述颗粒在气味物溶液中溶胀并位于聚合物基质中。

发明领域

本发明涉及一种材料，该材料适于用作电气设备局部过热导致的着火前情况控制且旨在预防由此类故障导致的火灾。

发明背景

迄今为止,所有火灾中超过20％是因电气设备和电气装置的违规操作而发生。着火最常在电接触的区域发生。

一般来说，火灾不会自发发生。在此之前，交汇点的电线通常有长期故障。与此同时，电流强度不会如短路的情况那样急剧上升，因此，用于现代断路器的电磁释放无法用于这种情况下的保护。

因此，在插座或配电盘接触不良下时电阻会增加，由此是温度升高的起因。电线由于热膨胀作用变形，且加热及冷却的多次循环使其变形变严重。在收缩处电线变更细，发生氧化。因此，交汇点的电阻不断增加，并导致加热提升更多。最后，这会导致火灾。

为了避免这种情况，建议有一个简单的方法可以在早期阶段检测到这一缺陷，因为相比于消除火灾的结果，消除过热的原因在资源密集和劳动力消耗上少得多。

本发明的现有技术知道代表本发明的材料的类似功能的各种火灾前警报器。

因此,已知一种用于确定着火前情况和预防火灾的方法，包括在由被确定的材料的热解产物吸收的频率下测量由脉冲源发射的单色辐射的强度，和当超过它们允许值的浓度时，生成用于火灾警报器的控制信号[1]。

该已知方法的缺点包括其低可靠性、假响应的高概率、以及不足以及早发现火灾，这是由于控制信号的生成没有考虑到浓度的增加速率，也没有就受控气体成分浓度不足评估火灾风险情况。

已知一种基于红外光谱学用于探测火灾前情况的方法和设备。所述的设备包括光耦合源和耦合于第一放大器的辐射接收器和包括二个辐射接收器(第二放大器和第三放大器)的处理模块，所述第二放大器和第三放大器与所述第一放大器一起通过相应的火灾危险成分允许浓度块连接至模数转换器,所述转换器的输出端通过微处理器和模数转换器连接至警报单元，同时所述的微处理器的第二输出端连接至监视器。这被设计用于检测在非标准热源的影响下形成的各种有机材料的热解产物，这些产物尤其是作为电换向设备中的火花或短路的结果而产生。[2].

该已知技术解决方法的缺点是，其与伴随着已开始的着火产生的气体和烟雾反应，也就是，其在火灾之后给出信号。

已知一种设备，其是一种包含连接到微处理器控制单元的温度变化传感器的接线盒[3]。

这种设备的缺点是其相对较高的成本，以及事实上该设备不提供对电网或电气单元的任何点的连续监视。

作为一种用于检测着火前情况的备选方法,建议向导电部分应用一种特殊的制剂,当加热超过一个特定温度时,其发出一种气味物质(odorant)-一种具有特定的、警告气味的物质。

目前气味物质用于给工业目的的天然气和液化气提供警告的气味。它们可以探测燃气公用设施线路和设备中的泄漏，以及在燃气积累到爆炸或毒性浓度很久之前检测在工业和住宅中存在与否。作为气味物质，通常使用含硫化合物：硫醇(mercaptans)(甲硫醇，乙硫醇，丙硫醇，异丙硫醇等)和硫化物(二甲基硫化物，二乙基硫化物，二甲基二硫化物等)。相比单组分，更强烈和稳定的气味是几种气味物质的混合物。