基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置，包括光纤纤芯、套管、F‑P腔、石英膜片；所述套管套于所述光纤纤芯外，F‑P腔设于套管内光纤纤芯与石英膜片之间；石英膜片的外侧贴附有带有凹口的钢片，钢片通过固定结构与所述套管及石英膜片连接；钢片凹口位置与所述F‑P腔相对应，并与所述石英膜片形成振动耦合气隙；钢片背对凹口的平面与变压器油箱壁紧密耦合连接，用于将变压器油箱壁传播的局放超声信号，通过钢片的振动传导至石英膜片。本发明专利技术可用于局放超声信号检测，实现对电厂大型电力变压器局部放电的在线检测，具有检测精度高、抗干扰能力强、可有效缩短安装周期、降低安装难度的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置
本专利技术属于电力变压器局部放电检测
，尤其涉及一种基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置。
技术介绍
电力变压器中局部放电是危害绝缘安全的主要原因，极易引起运行事故造成巨大的经济损失，因此对局部放电现象的检测就显得尤为重要。通常情况下，局部放电现象的发生伴随有声、光、电及化学反应等现象，其中对局放超声信号的检测具有较高的实时性以及抗干扰性。检测局放超声信号较为常用的方法是使用压电陶瓷(PZT)声发射传感器，但PZT传感器为现场有源安装且依靠电信号做为信息的传输载体，极易受现场电力设备高电场和强磁场干扰。利用光纤声波传感器检测局放超声信号可有效避免上述问题，并且具有检测精度高、抗电磁干扰能力强和便于组成智能检测网络等优点。目前国内采用基于非本征光纤法布里-珀罗传感器的内置式变压器超声波局放在线监测系统，由于需要内置安装，安装周期长、破坏油箱整体性、无法随意更换检测位置等因素制约，还未能广泛推广。因此，基于非本征光纤法布里-珀罗传感器的外置式变压器超声波局放在线监测系统的开发意义重大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置，用于局放超声信号检测，实现对电厂大型电力变压器局部放电的在线检测，具有检测精度高、抗干扰能力强、可有效缩短安装周期、降低安装难度的技术优势。本专利技术提供了一种基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置，包括光纤纤芯、套管、F-P腔、石英膜片；所述套管套于所述光纤纤芯外，所述F-P腔设于所述套管内光纤纤芯与石英膜片之间；所述石英膜片的外侧贴附有带有凹口的钢片，所述钢片通过固定结构与所述套管及石英膜片连接；所述钢片凹口位置与所述F-P腔相对应，并与所述石英膜片形成振动耦合气隙；所述钢片背对凹口的平面与变压器油箱壁紧密耦合连接，用于将变压器油箱壁传播的局放超声信号，通过所述钢片的振动传导至所述石英膜片。进一步地，所述固定结构通过粘接方式与所述钢片、套管、石英膜片连接。进一步地，所述钢片背对凹口的平面与变压器油箱壁胶合连接。进一步地，所述钢片采用与变压器油箱壁同种材料加工制成。借由上述方案，通过基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置，可用于局放超声信号检测，实现对电厂大型电力变压器局部放电的在线检测，具有检测精度高、抗干扰能力强、可有效缩短安装周期、降低安装难度的技术效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。附图说明图1是本专利技术基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置的结构示意图。图中标号：1-光纤纤芯；2-套管；3-F-P腔；4-石英膜片；5-固定结构；6-钢片；7-振动耦合气隙。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。参图1所示，本实施例提供了一种基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置，包括光纤纤芯1、套管2、F-P腔((Fabry-perotCavity))3、石英膜片4；套管2套于光纤纤芯1外，F-P腔3设于套管2内光纤纤芯1与石英膜片4之间；石英膜片4的外侧贴附有带有凹口的钢片6，钢片6通过固定结构5与套管2及石英膜片4连接；钢片6凹口位置与F-P腔3相对应，并与石英膜片4形成振动耦合气隙7；钢片6背对凹口的平面与变压器油箱壁紧密耦合连接，用于将变压器油箱壁传播的局放超声信号，通过钢片6的振动传导至石英膜片4(带动石英膜片振动)。根据声波在液固介质传播特性，声波经液体介质传播后在固体介质表面部分声波发生反射，部分声波耦合进入固体介质，但对于适当体积大小的固体介质会对特定频率的声波产生能量的汇聚，即不同尺寸固体介质对特定频率声波具有吸能作用。本实施例通过在非本征光纤法布里-珀罗传感器敏感膜片外侧设计对局部放电声波频段信号具有强吸收结构的固体结构(钢片)，使固体结构面范围的声波聚集后再耦合至法布里-珀罗敏感膜片，可提高膜片响应灵敏度。该传感器装置一阶固有谐振频率为113kHz，静压灵敏度为7.5nm/kPa。该传感器依托于外置油腔耦合结构，可有效保护传感器结构完整性，极大的降低安装难度，避免传感器法珀腔在变压器内部高压场强区域发生局部放电，传感器外置安装情况下检测灵敏度与传统的PZT传感器基本一致，能够有效测量变压器局部放电量，具有检测精度高、抗干扰能力强、可有效缩短安装周期、降低安装难度的技术效果。在本实施例中，固定结构5通过(胶水)粘接方式与钢片6、套管2、石英膜片4固定连接。在本实施例中，钢片6背对凹口的平面与变压器油箱壁胶合连接，可输出变压器局部放电信号。在本实施例中，钢片6采用与变压器油箱壁同种材料加工制成，可减少声波在不同阻抗边界的反射衰减。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，并不用于限制本专利技术，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置，其特征在于，包括光纤纤芯、套管、F-P腔、石英膜片；所述套管套于所述光纤纤芯外，所述F-P腔设于所述套管内光纤纤芯与石英膜片之间；/n所述石英膜片的外侧贴附有带有凹口的钢片，所述钢片通过固定结构与所述套管及石英膜片连接；所述钢片凹口位置与所述F-P腔相对应，并与所述石英膜片形成振动耦合气隙；/n所述钢片背对凹口的平面与变压器油箱壁紧密耦合连接，用于将变压器油箱壁传播的局放超声信号，通过所述钢片的振动传导至所述石英膜片。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于非本征光纤法的外置式变压器局部放电传感器装置，其特征在于，包括光纤纤芯、套管、F-P腔、石英膜片；所述套管套于所述光纤纤芯外，所述F-P腔设于所述套管内光纤纤芯与石英膜片之间；
所述石英膜片的外侧贴附有带有凹口的钢片，所述钢片通过固定结构与所述套管及石英膜片连接；所述钢片凹口位置与所述F-P腔相对应，并与所述石英膜片形成振动耦合气隙；
所述钢片背对凹口的平面与变压器油箱壁紧密耦合连接，用于将变压器油箱壁传播的局放超声信号，通过所述钢片的振动传导至所述石英...

【专利技术属性】
技术研发人员：白仕光，佟尧，苏显贺，
申请(专利权)人：大唐东北电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22