用于将纤维光学监测系统应用于待监测部件的装置制造方法及图纸

一种用于将纤维光学监测系统应用于待监测部件（４０５）的适配器装置（４１０）包括适于围绕待监测部件的壳体（４５０；６１０），所述壳体具有纤维光学监测系统的第一光纤（２３１ａ）能够缠绕在其上的圆形暴露表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于监测分布在多个空间位置的部件(尤其是，但不限于电力分配系 统部件)的状态的方法和系统。尤其是，本专利技术涉及实时地和通过使用光纤监测部件(例 如在电力分配系统中用于保证系统安全性的“辅助元件”，例如保护元件)的状态和状况。 具体地，本专利技术涉及一种用于将纤维光学系统应用于待监测部件的装置。
技术介绍
电力分配系统包括分配网络，例如高电压(HV)分配网络。术语“高电压”指的是高于35kV的电压，甚至达到一百或以上千伏。电力分配网络利用电缆，所述电缆例如可以是高空的(架空的)或地下的，例如定 位在隧道中。除了电缆以外，电力分配网络可以包括许多不同的辅助元件，严格来说，所述辅助 元件并不在电力分配中起到直接的作用，而是用于保证分配线路的适当使用和安全性的状 况。辅助元件的例子是浪涌电压限制器(SVLs)(也被称为电涌放电器(SAs)或电涌抑 制器或覆皮电压限制器(SVLs))、用于充油电缆的油压监测系统、检查用于循环冷却水的泵 和冷却水自身温度的温度计。由于隐藏和/或危险，电缆所处的环境会是严苛的，例如在HV网络的情况下。因 此，电力分配电缆的辅助元件的监测和维护可能是繁重的并且不能经常进行。即使辅助元 件未封闭在保护盒中，它们的操作状况的监测也意味着长时间检查和/或电力分配的中 断。这确实是很不希望的，原因是电力分配线路通常为很大的区域和很多的用户服 务，他们决不愿意接受服务中断。所以需要想出一种监测辅助元件(例如SVLs、油压监测系统、温度计)的正确操作 这一问题的解决方案，目的是当它们破坏时尽可能容易地替换它们。在已公布日本专利申请JP 04-092523中，描述了一种在不施加机械力的情况下 检测接触信息的接触信息检测传感器。遮光机构被提供并且通过设在光纤的多个区域的光 分支装置和反射镜之间的接触信息操作。申请人:注意到所述遮光机构是有源型的，即，它们需要外部能量源来操作。特别 地，在一些例子中提供电源。未预见到应用于电力电缆。在已公布日本专利申请JP 2004309219中，公开了一种传感器测量系统，其包括 多个用于测量多个物理量的光线测量传感器。申请人:注意到传感器串联定位在主光纤上，而不是它的分支上，所以传感器中的 一个的强度减小使后续传感器中可用的光量减少，由此减小了测量动力学。已公布美国专利申请2004/0240769描述了一种带有存储透反射分析器的警报状 况分布式纤维光学传感器。申请人注意到透射和反射检测器都电连接到存储透反射分析o
技术实现思路
申请人:面对的问题是监测分布在不同空间位置的一组部件(尤其是，但不限于沿 着电力分配网络分布在不同位置的一组辅助元件(例如电涌放电器))中的物理量(例如 温度、磁效应)的变化的问题。申请人:注意到待监测部件所处的严苛环境(例如高电压和/或隐藏式电力电缆) 将意味着满足许多要求-监测系统应当是无源的；-物理量的变化发生的位置(并且可能的时刻)应当远程被识别，而不需要直接检 查，这常常是困难的，甚至不可能实现；-监测系统应当能够辨认和识别基本在相同时间在不同位置发生的物理量的多个 变化；-优选地，监测系统应当能够辨认和识别与其持续时间无关的物理量的变化(系 统反应应当快于被监测事件持续时间，然而，检测时间可以长于事件持续时间)。在本说明书和权利要求书中，术语“无源”旨在用于不需要专用能量源来执行预期 功能的装置或部件。这样的装置或部件可以通过例如由电涌(电路中的电流或电压的瞬 时突然升高)或故障或扰动产生的物理现象启动，而不需要其他供电装置，例如电池。特别 地，既不需要电能也不需要机械能。实际上，用于检测装置或部件的局部供电装置的存在会 导致与上面关于辅助元件所述相同的问题和麻烦。申请人:特别注意到，取决于特定应用和待监测部件的物理形状，将纤维光学监测 系统应用于待监测部件可能造成一些问题。申请人特别注意到待监测部件可能具有不规则 形状并且因此它们不能提供合适的均勻表面以用于接收纤维光学监测系统的光学元件。例 如通常带有不规则外表面的电涌放电器就是这种情况，所述不规则外表面可能导致作为纤 维光学监测系统的一部分的光纤的过度弯曲。附连到待监测部件(例如电涌放电器)的光 纤的过度弯曲可能引起损害监测系统的整体功能性的弯曲损耗。因此申请人面对的问题是正确地和安全地将纤维光学监测系统应用于一个或多 个待监测部件。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种用于将纤维光学监测系统应用于分布 在不同空间位置的待监测部件(尤其是，但不限于电力分配网络的辅助元件，例如电涌放 电器)的适配器装置。所述适配器装置包括适于包绕待监测部件的壳体，所述壳体具有纤维光学监测系 统的第一光纤可以缠绕在其上的圆形暴露表面。所述外表面可以优选地包括用于将待卷绕在所述壳体上的光纤容纳和保持就位 的凹槽。可以提供适于防止第一光纤脱离所述凹槽的至少一个光纤保持元件。所述适配器装置可以包括适于靠近待监测部件容纳和保持纤维光学监测系统的 第二光纤的内座。可以优选地提供适于将第二光纤的自由端锚固到所述壳体的光纤电缆夹紧元件。5所述壳体可以包括适用于在其间包围待监测部件的至少第一和第二壳体半部。可以提供适于使所述至少第一和第二壳体半部彼此系结在一起的至少一个系结 元件。所述至少一个系结元件可以包括至少一个胶带，或优选地至少一个托架。所述适配器装置可以包括适用于在外部覆盖所述壳体的暴露表面的外盖。所述外 盖可以包括适于用于在其间包围所述壳体的至少第一和第二盖半部。所述适配器装置可以与待监测部件(例如用于电力分配线路的电涌放电器)相关 地使用。本专利技术的另一个方面涉及这样的适配器装置在用于监测分布在不同空间位置的 多个部件的系统中的用途，所述系统包括-至少一个光纤路径；-适于将光辐射注入所述至少一个光纤路径中的光辐射源；-从所述至少一个光纤路径分叉并且适于溢出所述光辐射的相应部分的至少一个 第一光分支和至少一个第二光分支，第一和第二光分支适于可操作地与各自待监测部件相 关，其中-第一光分支包括第一光反射器并且适于反射溢出的光辐射部分，除非相应部件 至少部分损坏；-第二光分支包括-至少一个无源光衰减器，其适于可操作地耦合到各自待监测部件，并且具有能够 当操作性地与之耦合时响应各自被监测部件的操作状况的变化而变化的衰减，和-第二光反射器；-适于检测由所述第一和第二光分支反射的背反射光辐射的光接收器。为了本说明书和权利要求的目的-“光源”表示适于通过光纤传播的光辐射源；光源的例子是激光器和0TDR装置；-“光接收器”表示检测光信号、将其转换为电信号并且根据进一步使用的需要处 理电信号的装置；光接收器的例子是0TDR装置和光谱分析仪(OSAs)；-“光衰减器”表示适于改变通过光纤传输的光辐射的强度的装置；光衰减器的具 体例子是光间，其是适于基本阻止光辐射或让光辐射通过的装置；为了本专利技术的目的，这样 的装置由与监测其变化的物理量有关的外部物理现象启动；-“分光器”或“定向耦合器”表示用于在传输线路中分离地耦合或分裂光信号(在 已知的耦合损失中)的光耦合装置；-“耦合”表示在分光器中能量从一个光纤转移到另一光纤或它的分支；-“菲涅耳反射”表示由描述当光穿过不同折射率的介质时的特性的菲涅耳方程预 测的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将纤维光学监测系统应用于待监测部件（４０５）的适配器装置（４１０），所述适配器装置包括适于围绕待监测部件的壳体（４５０；６１０），所述壳体具有纤维光学监测系统的第一光纤（２３１ａ）能够包绕在其上的圆形暴露表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：MV戴维斯，SJ米勒德，KJ罗伯茨，
申请(专利权)人：普雷斯曼电缆和系统有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]