一种用于高压开关柜的光纤光栅测温系统及安装方法技术方案

本发明专利技术涉及光纤光栅技术领域，具体公开了一种用于高压开关柜的光纤光栅测温系统，包括光纤光栅温度传感器、光纤分路器、光缆分线盒、测温主机，光缆分线盒通过单芯光缆跳线与多个光纤分路器相连接，每个光纤分路器与多个开关柜的光纤光栅温度传感器相连接，在每个开关柜内固定多个光纤光栅温度传感器，光缆分线盒通过16芯通信光缆与测温主机相连接；在每个光纤光栅温度传感器的尾纤上加装耐高温绝缘管，在绝缘管的外壁上且沿其长度方向固定有多个硅橡胶增爬伞裙。本发明专利技术有效防止了“爬电”现象的发生。发生。发生。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压开关柜的光纤光栅测温系统及安装方法


[0001]本专利技术涉及高压开关柜温度监测技术，具体涉及一种用于高压开关柜内热点温度的实时在线监测的光纤光栅测温系统及安装方法。

技术介绍

[0002]高压开关柜是保证电力系统安全运行的重要设备之一，但是由于自身条件的限制，高压开关柜散热性较差，其内部的接头和出点很容易发生老化或破损，导致供电中断。通常情况下，如果电流和电压过高，会加速回路温度上升速度，热量高度集中在如各触头、母线排、电缆接头等某个部件或某个区域，短时间内就会形成高温状态，若处理不及时，设备存在烧毁风险，情况严重还可能会引发火灾。在线监测技术在高压开关柜的应用，能够实时监测设备温度的变化情况，确保电网系统的安全运行。
[0003]现有的在线温度监测方法主要是红外测温、光纤测温等。但在实际应用过程中，红外图谱无法显示高压开关柜内的数值，温度状态的显示并不完整，而红外信号接触式测温技术是无法单独使用的，但高压开关柜内的空间不大，设备之间过度拥挤很有可能会妨碍电力设备的正常运转。光纤测温法包括分布式光纤测温和光纤光栅测温，由于高压开关柜的复杂结构和狭窄空间，因而光纤光栅的点式测温方式特别适合。
[0004]CN2018100549977公开了一种用于高压开关柜的光纤光栅测温系统，包括变电局集控中心、变电站控制室、光纤测温主机、光纤接续盒、多个光纤光栅传感器和多个光路分盒，其中各光路分盒分别与一个开关柜的多个光纤光栅传感器连接，光纤接续盒和多个光路分盒相连接，通过光纤测温主机和多个光纤光栅传感器能实时对开关柜进行温度监测，并进行预警和报警，消除了监测系统自身的安全隐患，极大提高了监测系统对电力温度监测的可用性。但是这种方式不适合大批量开关柜的安装应用，而且，光纤光栅传感器的尾纤都是用比较细的光纤制作而成，一般有3m左右的长度，且没有护套保护，仍很难避免高压“爬电”现象发生。此外，现有的光纤光栅测温系统在高压开关柜内的安装相对复杂，且影响工作效率及后期的维修操作。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种设计更为合理的用于高压开关柜的光纤光栅测温系统及安装方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案之一：一种用于高压开关柜的光纤光栅测温系统，包括光纤光栅温度传感器、光纤分路器、光缆分线盒、测温主机，其特征在于，所述光缆分线盒通过单芯光缆跳线与多个光纤分路器相连接，每个光纤分路器与多个开关柜的光纤光栅温度传感器相连接，在每个开关柜内固定多个光纤光栅温度传感器，光缆分线盒通过16芯通信光缆与测温主机相连接；在每个光纤光栅温度传感器的尾纤上加装耐高温绝缘管，在绝缘管的外壁上且沿其长度方向固定有多个硅橡胶增爬伞裙。
[0007]进一步，当光纤光栅传感器距离对应的光纤分路器的距离超过2.6m时，则在光纤
光栅传感器的尾纤端接光纤跳线，以转接到对应的光纤分路器中。
[0008]进一步，上述用于高压开关柜的光纤光栅测温系统的安装方法，具体是通过如下步骤来实现的：步骤1）、光纤光栅传感器的固定光纤光栅传感器的尾纤外事先过盈配合耐高温绝缘管，备用，然后用清洁布将开关柜内的安装部位，如铜排、触头、连接点，擦拭干净，然后在光纤光栅传感器相对平滑的一面涂上适量的导热硅胶，将涂有导热胶的一面对准安装部分轻轻按压，并保证光纤光栅传感器与安装部位之间充满导热胶；而光纤光栅传感器的尾纤顺着开关柜的靠内侧角落走线且用绝缘扎带固定在开关柜体内；步骤2）、光纤分路器的固定与连接每相邻两个开关柜共用一个光纤分路器，光纤分路器具体固定在其中一个开关柜下部且靠内侧的角落里，将对应每个光纤分路器的所有光纤光栅传感器的尾纤接至对应的光纤分路器中，当光纤光栅传感器距离对应的光纤分路器的距离超过2.6m时，则在光纤光栅传感器的尾纤自由端接光纤跳线，通过光纤跳线接入对应的光纤分路器中；步骤3）、光缆分线盒的连接在安装光纤分路器的那个开关柜底部开有电缆孔，连接光缆分线盒与多个光纤分路器的单芯光缆跳线一端由电缆孔进入对应的开关柜内；步骤4）、测温主机的连接将光缆分线盒与测温主机采用16芯通信光缆进行连接。
[0009]进一步，当光纤光栅传感器尾纤由导体牵引到非导体时，必需保证有大于240mm的绝缘距离和爬电距离，且光纤光栅传感器尾纤由静触头牵引到绝缘体之间的距离必须大于开关柜静触头所配置的绝缘子爬电距离。
[0010]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：1、本专利技术通过将2个开关柜的光纤光栅传感器尾纤接入同一个光纤分路器，能够有效减少光纤分路器的使用数量，非常适合大批量开关柜的安装应用；2、本专利技术通过在每个光纤光栅传感器的尾纤外过盈配合耐高温绝缘管，并在绝缘管外固定多个硅橡胶增爬伞裙，有效防止了“爬电”现象的发生；3、本专利技术的安装方法能够进一步防止“爬电”现象的发生，而且走线集中且不影响日常检修，施工速度快，适合施工时间紧迫时采用。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术涉及的耐高温绝缘管、硅橡胶增爬伞裙等在尾纤上的状态示意图；图3为本专利技术涉及的光纤光栅温度传感器尾纤通过光纤跳线接入光纤分路器的状态示意图；图4为本专利技术开关柜外光缆接入位于开关柜内的光纤分路器的状态示意图。
具体实施方式
[0012]现结合附图，来对本专利技术作进一步的阐述。以下仅为本申请的优选实施方式，并非
限制本专利技术的保护范围，任何在不脱离本申请构思前提下的等同或相似替换，均应落在本专利技术的保护范围内。
[0013]如图1所示，本专利技术的光纤光栅测温系统包括测温主机、光纤光栅传感器、光纤分路器、光缆分线盒。其中测温主机是采购的深圳市贝莱光电科技有限公司研发生产的新一代温度在线监测设备，基于光纤光栅温度敏感特性，能够精确监测环境温度改变引起的光纤光栅温度传感器反射光中心波长的微小变化，实现多个温度测点的远程、在线、精确监测，其技术指标如下：项目指标通道个数1~16每通道测点个数1~12温度分辨率0.1℃测温精度
±
1℃扫描频率50Hz(单通道) / 5Hz(多通道)光纤接口FC/APC通信接口RS232/RS485/1000MLAN显示接口VGA(最高2048x1536@75Hz)电源220VAC0.5A工作温度
‑
20℃~40℃外形尺寸480mm
×
88mm
×
330mm光纤光栅传感器具体是采用WD
‑
140并联光纤光栅温度传感器，其基于光纤光栅的温度敏感特性，采用非金属小尺寸封装方式，既能够快速感测测点的温度变化，又能有效隔离测点的高压对下游设备的影响，主要的技术指标如下：项目指标测温范围
‑
40℃~140℃温度分辨率0.1℃测温精度
±
1℃探头外形尺寸3mm
×
3mm
×
25mm尾纤长度3m光纤接口FC/APC安装方式表面粘贴或夹具固定上述光纤光栅传感器的尾纤是采用较细的光纤制作而成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高压开关柜的光纤光栅测温系统，包括光纤光栅温度传感器、光纤分路器、光缆分线盒、测温主机，其特征在于，所述光缆分线盒通过单芯光缆跳线与多个光纤分路器相连接，每个光纤分路器与多个开关柜的光纤光栅温度传感器相连接，在每个开关柜内固定多个光纤光栅温度传感器，光缆分线盒通过16芯通信光缆与测温主机相连接；在每个光纤光栅温度传感器的尾纤上加装耐高温绝缘管，在绝缘管的外壁上且沿其长度方向固定有多个硅橡胶增爬伞裙。2.根据权利要求1所述的一种用于高压开关柜的光纤光栅测温系统，其特征在于，当光纤光栅传感器距离对应的光纤分路器的距离超过2.6m时，则在光纤光栅传感器的尾纤端接光纤跳线，以转接到对应的光纤分路器中。3.根据权利要求1或2所述的一种用于高压开关柜的光纤光栅测温系统的安装方法，其特征在于，具体是通过如下步骤来实现的：步骤1）、光纤光栅传感器的固定光纤光栅传感器的尾纤外事先过盈配合耐高温绝缘管，备用，然后用清洁布将开关柜内的安装部位，如铜排、触头、连接点，擦拭干净，然后在光纤光栅传感器相对平滑的一面涂上适量的导热硅胶，将涂有导热胶的一面对准安装部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨山保，王霞，曾小林，
申请(专利权)人：湖南玖芯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：