[發明專利]基于光纖Bragg光柵溫度傳感器的智能測溫復合絕緣子

無效

• 申請號: 201110208298.1
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102290159A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 曹敏;王達達;李川;張旭;李建發
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院;云南電網公司昭通供電局;昆明理工大學
• 主分類號: H01B17/00
• 分類號: H01B17/00;H01B17/38;G01K11/32
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及一種基于光纖Bragg光柵溫度傳感器的智能測溫復合絕緣子，是利用光纖Bragg光柵對復合絕緣子常見發熱部位進行檢測，屬于光纖Bragg光柵測溫裝置技術領域。?

背景技術

復合絕緣子以其耐污性能強、不測零值、不用清掃、重量輕等優點已在國內電網中廣泛使用。隨著運行時間的增長，復合絕緣子逐漸出現了老化嚴重、異常發熱甚至運行電壓下擊穿等問題。復合絕緣子在運行過程中，絕緣物質的變化往往與發熱有聯系。局部放電、泄漏電流流過絕緣物質時的介電或電阻損耗都可引起絕緣子局部溫度升高。根據發熱現象，發現復合絕緣子。因此對復合絕緣子溫度進行監測，即可及時發現復合絕緣子的運行缺陷，確保電力系統的安全。?

與本發明最為接近的檢測瓷質絕緣子方法為紅外熱成像法，參見文獻：陳豪，陳原，趙雪松，沈健，馮旭輝，“紅外測溫技術在復合絕緣子檢測中的應用”，《電力設備》，2006年9月，第7卷，第9期。紅外熱像法采用人工巡檢的方法，并不能及時發現復合絕緣子的異常，監測結果受人為因素的影響也很大。絕緣子紅外熱像法容易受到環境各種噪聲的干擾，具有高噪聲和低對比度的特點，圖像信息和特征容易部分被噪聲掩蓋。因此，對瓷質絕緣子進行故障檢測時，利用紅外熱像法不能對復合絕緣子局部破損和放電缺陷作出精準識別。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種基于光纖Bragg光柵溫度傳感器的智能測溫復合絕緣子，它是針對復合絕緣子溫度特點進行檢測的傳感裝置，是通過復合絕緣子熱特性的檢測，從而達到對其劣化情況，污閃情況進行監測的目的。?

本發明基于光纖Bragg光柵溫度傳感器的智能測溫復合絕緣子，由玻璃纖維環氧樹脂引拔棒(2)、(4)，復合材料傘裙(3)和鋼帽(1)三個部分組成，其特征是，在復合絕緣子鋼帽(1)內表面安裝光纖Bragg光柵溫度傳感裝置(5)，對復合絕緣子鋼帽(1)的部分進行溫度的監測；?在復合絕緣子玻璃纖維環氧樹脂引拔棒(2)、(4)上安裝光纖Bragg光柵溫度傳感裝置(6)、(7)，對復合絕緣子引拔棒的部分進行溫度的監測；在復合絕緣子傘裙(3)下表面安裝光纖Bragg光柵溫度傳感裝置(8)，對復合絕緣子傘裙的部分進行溫度的監測；所說的光纖Bragg光柵溫度傳感器的智能測溫復合絕緣子的絕緣子結構高度由電力系統的電壓等級決定。?

光纖Bragg光柵設置位置是由以下復合絕緣發熱特點決定的：?

(1)發熱點不固定，每隔一段時間發熱點會轉移，但大體發展方向是從高壓端逐漸向接地端靠近；?

(2)發熱點集中在環氧玻璃棒表面，復合傘裙未見發熱；?

(3)溫升較高，最高達到35℃，大大超過表面污穢等引起的發熱溫度；?

(4)有明顯的電暈聲。?

復合絕緣子發熱的主要原因是由局部放電導致發熱和絕緣子老化電阻發熱引起的。

(1)局部放電導致發熱。理論上，當絕緣子外護套或芯棒破損后，水分潮氣可滲入其中，在電場和化學作用下侵蝕芯棒，形成炭化通道，減小絕緣子的有效絕緣距離，最終導致芯棒斷裂。此過程中，破損部位往往存在局部強場引發局部放電。每一個局部放電都伴有微小的電流脈沖或電子崩，不但破壞材料本身的化學結構使其炭化且使絕緣材料溫度升高，加劇絕緣破壞。?

(2)絕緣老化電阻發熱。正常情況下，復合絕緣子的絕緣介質電阻大，流過絕緣子的泄漏電流僅處于μA級。當絕緣材料電阻下降到某一范圍后，原先均勻分泄漏電流則集中流過該處，導致該處電阻損耗過大，從而出現局部發熱。泄露電流流過絕緣子表面電阻時，會產生熱，使其表面溫度升高。對于不同表面狀況絕緣子，最佳發熱電阻數值也不同。?

同現有技術相比，本發明的有益效果是：?

本發明是一種基于光纖Bragg光柵溫度傳感器的智能測溫復合絕緣子，它是針對復合絕緣子溫度特點進行檢測的傳感裝置，是通過復合絕緣子熱特性的檢測，從而達到對其劣化情況，污閃情況進行監測的目的。?

本發明主要優越性在于復合絕緣子鋼帽金屬部件內表面、玻璃纖維環氧樹脂引拔棒外表面以及復合絕緣子傘裙的下表面粘貼了光纖Bragg光柵溫度傳感器，對復合絕緣子的常見發熱部位進行有針對性的實時溫度監測。光纖Bragg光柵粘貼位置不改變復合絕緣子本身的外部結構，在保證對其溫度監測的同時，不改變復合絕緣子的爬電距離。根據復合絕緣子的發熱特性比較檢測結果，可以判斷復合絕緣子的劣化等工作缺陷。?

附圖說明

附圖1為本發明的結構圖。?

附圖2為本發明結構圖中頂端鋼帽金屬部件(1)的細節放大圖。?