用于测量高压母排温度的光纤复合绝缘子制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于测量高压母排温度的光纤复合绝缘子，包括绝缘子本体，该绝缘子本体具有与高压母排固定相连的第一装配面以及与开关设备壳体相连的第二装配面；该光纤复合绝缘子还包括浇注于绝缘子本体内的光纤、导热嵌件以及光纤接口嵌件，该光纤一端与光纤接口嵌件相连，另一端部则形成有光纤光栅，该光纤光栅嵌设于导热嵌件内，该导热嵌件平齐或高于第一装配面而感应高压母排的温度，该光纤接口嵌件则供与光解调器相连。本实用新型专利技术可即时获知当前高压母排的温度信息，并且具有精度高、抗干扰能力强和实施简单的特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高压开关设备母线的在线检测
，更具体的说涉及一种用于高压测量母排温度的光纤复合绝缘子。
技术介绍
发电厂、变电站的高压开关柜是保证输配电系统安全可靠运行的关键部件之一，高压开关柜正常工作与否关系着电力系统的稳定性，因此确保高压开关柜可靠运行尤其重要。据统计，电力系统发生事故的原因中有相当一部分与热问题有关。在开关设备长期运行过程中，开关柜中的高压开关触头、母线搭接点等部位通常会因为安装搭接不当或老化而使得接触电阻过大，并造成主回路温度异常。若未能及时获知此变化，继续运行，则会进一步加剧发热和氧化，并产生恶性循环，进而出现诸如触指熔 化脱落、触头烧毁以及相邻绝缘材料劣化等现象，最后甚至会起火，发生事故，严重地甚至造成击穿、爆炸等恶性事故。长期以来，因为高压开关柜的主回路(主要是指触臂、触头和母线)处于高电位环境，在直接测量条件下无法解决高压绝缘、高低电位下电气隔离等各类问题，使得断路器主回路温度在线监测一直是一个难题。目前，主要是通过以下几种手段直接或间接检测主回路温升变色片、红外线成像及测温技术、通过金属导线埋设温度传感器测温或者光纤光栅测温。其中，光纤光栅测温系统具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘和高灵敏度等优点，很好地解决了高压开关柜母排测温的难题，但也仍存在一些弊端，比如将光纤光栅传感器固定于高压母排的壳体和夹具会导致高压开关设备结构改变，母排同壳体之间的空间净距减小，绝缘等级下降，大大增加了发生高压击穿、短路的风险。而如果简单黏贴固定，又会由于日久、小动物接触等原因脱落，造成监控失效，增加维护成本和运行人员的负担。有鉴于此，本专利技术人针对现有高压开关柜的在线监测技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于测量高压母排温度的光纤复合绝缘子，其能在高压母排上不外加任何设备的情况下，测量高电压环境下高压开关设备母排的温度，以解决现有由于在母排上安装光纤光栅测温传感器造成空气净距减小、绝缘等级下降的问题。为了达成上述目的，本技术的解决方案是一种用于测量高压母排温度的光纤复合绝缘子，该光纤复合绝缘子包括绝缘子本体，该绝缘子本体具有与高压母排固定相连的第一装配面以及与开关设备壳体相连的第二装配面；其中，该光纤复合绝缘子还包括浇注于绝缘子本体内的光纤、导热嵌件以及光纤接口嵌件，该光纤一端与光纤接口嵌件相连，另一端部则形成有光纤光栅，该光纤光栅嵌设于导热嵌件内，该导热嵌件平齐或高于第一装配面而感应高压母排的温度，该光纤接口嵌件则供与光解调器相连。进一步，该导热嵌件在相背于高压母排的一侧形成有盲孔，该光纤上除光纤光栅位置的外表面都套装有热缩套管，该光纤光栅以及热缩套管的端部沉设入盲孔中。进一步,该光纤光栅的长度为10 20mm。进一步，该绝缘子本体采用浇注的方式成型。进一步，该绝缘子本体采用环氧树脂浇注成型。采用上述结构后，本技术涉及的光纤复合绝缘子，其当高压母排固定在光纤复合绝缘子的第一装配面时，该导热嵌件会与高压母排保持良好的表面接触，即让导热嵌件能与高压母排具有同样的温度；由此本技术基于光纤光栅温度传感原理，其以光纤光栅为传感部件，能方便地通过与光纤接口嵌件相连的光解调器而测出导热嵌件的温度，如此即可获知当前高压母排的温度信息，并且具有精度高、抗干扰能力强以及实施简单的特点。附图说明图I为本技术涉及一种用于测量高压母排温度的光纤复合绝缘子较佳实施例的结构不意图；图2为图I所示的光纤复合绝缘子与母线铜排和开关设备相连接时的结构示意图。图中光纤复合绝缘子100绝缘子本体I第一装配面11第二装配面12光纤2导热嵌件3盲孔31光纤接口嵌件4光纤光栅5热缩套管6高压母排200锁固螺钉300开关设备壳体 400。具体实施方式为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。如图I和图2所示，其为本技术涉及一种用于测量高压母排200温度的光纤复合绝缘子100较佳实施例，该光纤复合绝缘子100包括绝缘子本体1，该绝缘子本体I具有第一装配面11和第二装配面12，该第一装配面11与高压母排200固定相连，具体其可以采用锁固螺钉300的方式直接固定；该第二装配面12则可与开关设备壳体400相连，其亦可以采用锁固螺钉300的方式直接相连。本技术的改进之处在于该光纤复合绝缘子100还包括光纤2、导热嵌件3以及光纤接口嵌件4，该光纤2、导热嵌件3和光纤接口嵌件4都是浇注成型在绝缘子本体I内，该导热嵌件3可以由导热性佳的材质制成，比如可以采用金属材质；该光纤2 —端与光纤接口嵌件4相连，另一端部则形成有光纤光栅5，该光纤光栅5嵌设于导热嵌件3内，该导热嵌件3平齐或高于第一装配面11而感应高压母排200的温度，该光纤接口嵌件4则可供与光解调器(图中未示出)相连。优选地，该导热嵌件3高出于第一装配面11的高度小于Imm,而该光纤光栅5的长度则为10 20mm。作为进一步改进的方案，该导热嵌件3在相背于高压母排200的一侧形成有盲孔31，该光纤2上除光纤光栅5位置的外表面都套装有热缩套管6，该光纤光栅5以及热缩套管6的端部均沉设入盲孔31中，并保持光纤光栅5外表面不与导热嵌件3的表面接触。基于光纤光栅测温是利用光的折射变化，对温度进行标定的；即如果同其他物体表面接触，在接触的地方介质会发生变化，从而导致折射频谱也发生变化，即形成测量误差。如此，其能让该光纤光栅5在感测温度时具有灵敏度高的特点。另外，该绝缘子本体I则可以采用采用环氧树脂或者其它高分子材料浇注成型；优选的，在该盲孔的封口处还可以通过套设一 层或者多层的热缩套而起到密封盲孔的作用。这样，本技术涉及的光纤复合绝缘子100，其当高压母排200固定在光纤复合绝缘子100的第一装配面11时，该导热嵌件3会与高压母排200保持良好的表面接触，即让导热嵌件3能与高压母排200具有同样的温度；由此本技术基于光纤光栅5温度传感原理，其以光纤光栅5为传感部件，能方便地通过与光纤接口嵌件4相连的光解调器而测出导热嵌件3的温度，如此即可获知当前高压母排200的温度信息，并且具有精度高、抗干扰能力强以及实施简单的特点。光纤光栅温度传感器的原理为光纤光栅的反射率或透射峰的波长与光栅的折射率调制周期以及纤芯折射率有关。当宽带光源入射到布喇格光栅时，会因为折射率的改变而折射、透射或反射，其中反射要符合布喇格条件，即光的反射波长要满足下列光纤方程Ab = 2 ^ A式中/ 为光纤布喇格光栅的中心波长$力光纤芯区有效折射率；a为布喇格光栅周期。由上式可知，光纤布喇格光栅的布喇格波长随着和A的改变而改变，任何使和&发生改变的物理过程如热负荷或外界力等都将使导致光纤布喇格光栅的反射或透射峰波长漂移。通过对布喇格波长反射或透射光谱的检测，实现温度量和应变量的绝对监测。其灵敏度范围大约为10-llpm/°C，也就是说，温度每变化I度，可造成10皮米到11皮米的波长变化。为了让本技术能充分公开，本技术还提供一种用于高压母排200温度测量的光纤复合绝缘子100的制备方法，其中，包括如下步骤①、预装配将光纤光栅5与光纤2相连并一起嵌设入导热嵌件3内，同时还将光纤2的另端与光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，张华光，雷政，
申请(专利权)人：厦门ABB开关有限公司，
类型：实用新型
国别省市：