基于光纤测温的一体化防雷绝缘子制造技术

本实用新型专利技术涉及输电线路绝缘防护监测技术领域，具体涉及一种基于光纤测温的一体化防雷绝缘子，包括绝缘子本体，绝缘子本体上设置金属氧化物阀片组，金属氧化物阀片组的表面设置光纤探头，所述探头通过光纤传感线外接光电转换器，光电转换器通过数据线接入信号传输器，信号传输器的输出端外接运维人员及用户终端或运维人员专用终端；本实用新型专利技术实现一体化防雷绝缘子金属氧化物阀片组的温度实时监测，减少设备的运维工作量，提高线路的雷电防护能力，减少输电线路的故障率。

Integrated lightning protection insulator based on optical fiber temperature measurement

【技术实现步骤摘要】
基于光纤测温的一体化防雷绝缘子
本技术涉及输电线路绝缘防护监测
，具体涉及一种基于光纤测温的一体化防雷绝缘子。
技术介绍
输电线路是电力系统重要的组成部分，是连接发电厂和用户的重要枢纽，电力系统的稳定运行与输电线路的可靠性息息相关。绝缘子作为输电线路的重要设施，一方面使导线和杆塔在电气上绝缘，另一方面使导线和杆塔在机械上连接。我国输电线路纵横交错，遍及城乡，输电线路长度已达百余万公里。在自然环境下，尤其是雷雨季节输电线路遭受雷击的概率比较大。近年来，随着制造工艺的不断提升，金属氧化物避雷器因其性能好、重量轻、便于安装的优点，成为线路防雷措施的首选，线路避雷器得到了越来越广泛的应用。传统的避雷器需要与被保护设备并联安装，增加了设备的空气占比和投资。部分学者提出了一种新型的防雷方法，即一体化防雷绝缘子，它与普通绝缘子的差别在于在绝缘子芯棒按照不同电压等级的雷电防护要求套装一定数量的环形金属氧化物阀片组，以使绝缘子满足绝缘和防雷的双重功能。一体化防雷绝缘子实现了绝缘和防雷功能的“合二为一”。由于一体化防雷绝缘子长期承受工频交流电压、间歇性承担操作过电压或雷电过电压，随着运行时间的增长，金属氧化物阀片组老化，导致其内部出现缺陷。研究表明：影响金属氧化物阀片组性能的另一重要因素是受潮，受潮是目前氧化锌避雷器在运行中出现损坏的主要原因。无论金属氧化物阀片组因老化而内部出现缺陷，还是受潮，均会导致泄漏电流增大，受泄漏电流焦耳热效应的影响，导致温度升高。由于金属氧化物阀片组套装在芯棒上，而且封装在硅橡胶内部，热量不易散向周围媒质，最终可能会导致其热击穿，影响输电线路的安全稳定运行。为了保证线路的正常运行，需要定期的对一体化防雷绝缘子电气性能进行检测，初步判断金属氧化物阀片组是否有老化或者损坏的隐患。这种检测方法属于间接的检测方法，不能实施掌握金属氧化物阀片组的运行状态。本技术专利旨在解决这一实际工程问题，具有一定的实际工程应用价值和市场推广前景。
技术实现思路
为了解决上述技术问题中的不足，本技术的目的在于：提供一种基于光纤测温的一体化防雷绝缘子,通过对金属氧化物阀片组的实时温度在线监测，掌握其运行状态，反映其内部可能出现的缺陷，包括受潮、老化等。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述基于光纤测温的一体化防雷绝缘子，包括绝缘子本体，绝缘子本体上设置金属氧化物阀片组，金属氧化物阀片组的表面设置光纤探头，所述探头通过光纤传感线外接光电转换器，光电转换器通过数据线接入信号传输器，信号传输器的输出端外接运维人员及用户终端或运维人员专用终端。所述光纤探头检测到金属氧化物阀片组的光信号通过光纤传感线传输至光电转换器，光电传感器将传输来的光信号转换为电信号，并经数据线传输至信号传输器，信号传输器可将电信号发送给运维人员及用户终端，经过运维人员及用户终端对电信号的解调得到金属氧化物阀片组的实时温度值，或者直接发送至运维人员专用终端，运维人员可通过判断温度是否在正常范围内来确定该一体化防雷绝缘子的金属氧化物阀片组的运行状态。优选的，绝缘子本体包括芯棒，芯棒的顶端设置上连接金具，芯棒的底端设置下连接金具，芯棒分为上下两部分，芯棒的下部套装金属氧化物阀片组，所述芯棒的上部以及金属氧化物阀片组的外部套设硅橡胶护套及伞裙。优选的，芯棒的上端设置上均压环，金属氧化物阀片组的上端设置均压电极，金属氧化物阀片组的下端设置下均压环。优选的，所述的芯棒为环氧树脂芯棒。优选的，所述光纤探头布置于金属氧化物阀片组表面，光纤探头为非带电体，直接接触金属氧化物阀片组。优选的，所述光电转换器把光纤传感线传输来的光信号转化为电信号，光电转换器安装于线路杆塔上。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术实现一体化防雷绝缘子金属氧化物阀片组的温度实时监测，减少设备的运维工作量，提高线路的雷电防护能力，减少输电线路的故障率。附图说明图1本技术结构示意图。图中：1、光纤探头；2、光纤传感线；3、光电转换器；4、数据线；5、信号传输器；6、运维人员专用终端；7、运维人员及用户终端；8、金属氧化物阀片组；9、下连接金具；10、下均压环；11、硅橡胶护套及伞裙；12、均压电极；13、芯棒；14、上均压环；15、上连接金具。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例做进一步描述：实施例1如图1所示，本技术所述基于光纤测温的一体化防雷绝缘子，包括绝缘子本体，绝缘子本体包括芯棒13，所述的芯棒13为环氧树脂芯棒，芯棒13的顶端设置上连接金具15，芯棒13的底端设置下连接金具9，芯棒13分为上下两部分，芯棒13的下部套装金属氧化物阀片组8，所述芯棒13的上部以及金属氧化物阀片组8的外部套设硅橡胶护套及伞裙11，芯棒13的上端设置上均压环14，金属氧化物阀片组8的上端设置均压电极12，金属氧化物阀片组8的下端设置下均压环10，金属氧化物阀片组8的表面设置光纤探头1，所述探头通过光纤传感线2外接光电转换器3，光电转换器3通过数据线4接入信号传输器5，信号传输器5的输出端外接运维人员及用户终端7或运维人员专用终端6。其中，所述光纤探头1布置于金属氧化物阀片组8表面，光纤探头1为非带电体，直接接触金属氧化物阀片组8，由于是非带电体，可以不用考虑电气影响，直接接触环形金属氧化物阀片组8。所述光纤传感线2传输光信号，不受电场、磁场影响，信号传输不失真；所述光电转换器3把光纤传感线2传输来的光信号转化为电信号，光电转换器3安装于线路杆塔上，缩短光纤传感线2的长度，降低光纤测温装置的成本。本技术的工作原理：所述光纤探头1检测到金属氧化物阀片组8的光信号通过光纤传感线2传输至光电转换器3，光电传感器将传输来的光信号转换为电信号，并经数据线4传输至信号传输器5，信号传输器5可将电信号发送给运维人员及用户终端7，经过运维人员及用户终端7对电信号的解调得到金属氧化物阀片组8的实时温度值，或者直接发送至运维人员专用终端6，运维人员可通过判断温度是否在正常范围内来确定该一体化防雷绝缘子的金属氧化物阀片组8的运行状态。通过终端解调电信号得出光纤所实时监测的金属氧化物阀片组8的温度值，运维人员通过判断温度的是否在正常范围内做出是否需要检修或者更换该阀片的判断，省去了人工频繁检测的麻烦。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤测温的一体化防雷绝缘子，包括绝缘子本体，绝缘子本体上设置金属氧化物阀片组（8），其特征在于：金属氧化物阀片组（8）的表面设置光纤探头（1），所述探头通过光纤传感线（2）外接光电转换器（3），光电转换器（3）通过数据线（4）接入信号传输器（5），信号传输器（5）的输出端外接运维人员及用户终端（7）或运维人员专用终端（6）。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤测温的一体化防雷绝缘子，包括绝缘子本体，绝缘子本体上设置金属氧化物阀片组（8），其特征在于：金属氧化物阀片组（8）的表面设置光纤探头（1），所述探头通过光纤传感线（2）外接光电转换器（3），光电转换器（3）通过数据线（4）接入信号传输器（5），信号传输器（5）的输出端外接运维人员及用户终端（7）或运维人员专用终端（6）。


2.根据权利要求1所述的基于光纤测温的一体化防雷绝缘子，其特征在于：绝缘子本体包括芯棒（13），芯棒（13）的顶端设置上连接金具（15），芯棒（13）的底端设置下连接金具（9），芯棒（13）分为上下两部分，芯棒（13）的下部套装金属氧化物阀片组（8），所述芯棒（13）的上部以及金属氧化物阀片组（8）的外部套设硅橡胶护套及伞裙（11）。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，朱海南，王琰，刘明，宋静，王娟娟，薛云霞，陈兵兵，刘堃，李宗璇，王弋捷，金峰，咸日常，胡玉耀，胡元潮，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司潍坊供电公司，国家电网有限公司，山东理工大学，
类型：新型
国别省市：山东;37