电力行业作为国家经济的支柱性行业,在各行各业的生产活动中都起着重要作用。在电力输配电系统中,电力线路具有铺设范围广、距离长,暴露在户外的特点,电力设备具有种类多、投放量大、使用范围广的特点。输电线路和电力设备经常因为出现故障产生大量的热从而导致设备温度上升,比如占输配电线路事故35%的雷击事故发生后,弧光电能转换为热能,使通道温度上升;电气设备全天24h运行,各种发热异常现象也非常常见。如果不及时排查热障点可能会引发事故,造成不可估量的损失,早一秒发现故障点,就可以挽救大量财产甚至生命。目前所使用的红外诊断技术虽是精确度最高的过热故障检测方法,但是也存在像设备昂贵、环境适应要求较为严格以及对使用人员素质有要求等诸多缺陷。因此,非常有必要寻求一种简单快速方便而且准确的过热故障排查新方式。作为对温度比较敏感的功能性热致变色涂层,能够对温度的变化做出颜色变化的响应。将热致变色涂料涂敷在电力设施表面,检修人员可以直接通过肉眼观察涂料的颜色变化来及时判断电力系统发生故障的位置,从而做到精确排查,节约成本和时间。根据电力系统不同种类热故障的背景,本研究针对雷击故障点的快速响应识别、故障温度场分布的温度参的收集、常见设备发热异常监测分别研发了三种不可逆示温涂料:800℃,5s时超快响应变色的高温单变色示温涂料;恒温5s,300℃-900℃范围内出现多变色的高温多变色示温涂料;恒温5min,60℃-200℃范围内出现多变色的中温多变色示温涂料。制备的三种涂料物理机械性能良好,满足国家标准对涂料的要求。变色明显,以草酸钴和氧化钨为主变色材料的高温单变色示温涂料在实验条件下出现从粉紫色到棕黑色明显的颜色变化;以氧化铋、结晶紫、硫酸钴为变色材料的高温多变色涂料具有7个变色点,从300℃-900℃依次出现深紫色、浅紫色、灰白色、黄棕色、深褐色、黑色、深咖色的颜色变化;以硫酸盐为混合变色颜料的中温多变色涂料在示温范围内出现由蓝转绿再变黄的渐变色变化。通过TG、XRD、FT-IR等仪器设备表征,主要研究了颜料体系在800℃温度节点的变色机理,单变色颜料体系的变色机理为,粉紫色的草酸钴高温下发生热氧化反应生成棕黑色的氧化钴Co₃O₄和CoO,与不发生颜色变化的黄绿色氧化钨进行颜色的叠加得到始态与终态颜色的转变;多变色颜料体系于800℃温度节点变色的机理为硫酸钴部分热氧化为氧化钴CoO,氧化钴与氧化铋发生高温固相合成反应生成多种钴铋氧的三元氧化物,反应物与产物的差异使得煅烧涂层前后出现紫色和黑色的颜色变化。此外针对多变色涂料的色温关系初步提出了温度识别算法,加速电网热故障在线预警的自动化进程,此外,通过示温涂料颜色收集到足够的故障温度参数后,可以为电力设备新材料的研制开发提供温度技术指标的参考。