[發明專利]用于測量高壓母排溫度的光纖復合絕緣子及制備方法

有效

• 申請號: 201110375950.9
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102509590A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張健;張華光;雷政
• 申請（專利權）人: 廈門ABB開關有限公司
• 主分類號: H01B17/00
• 分類號: H01B17/00;H01B19/00;G01K11/32
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術領域

本發明涉及高壓開關設備母線的在線檢測技術領域，更具體的說涉及一種用于高壓測量母排溫度的光纖復合絕緣子及其制備方法。

背景技術

發電廠、變電站的高壓開關柜是保證輸配電系統安全可靠運行的關鍵部件之一，高壓開關柜正常工作與否關系著電力系統的穩定性，因此確保高壓開關柜可靠運行尤其重要。據統計，電力系統發生事故的原因中有相當一部分與熱問題有關。

在開關設備長期運行過程中，開關柜中的高壓開關觸頭、母線搭接點等部位通常會因為安裝搭接不當或老化而使得接觸電阻過大，并造成主回路溫度異常。若未能及時獲知此變化，繼續運行，則會進一步加劇發熱和氧化，并產生惡性循環，進而出現諸如觸指熔化脫落、觸頭燒毀以及相鄰絕緣材料劣化等現象，最后甚至會起火，發生事故，嚴重地甚至造成擊穿、爆炸等惡性事故。

長期以來，因為高壓開關柜的主回路（主要是指觸臂、觸頭和母線）處于高電位環境，在直接測量條件下無法解決高壓絕緣、高低電位下電氣隔離等各類問題，使得斷路器主回路溫度在線監測一直是一個難題。

目前，主要是通過以下幾種手段直接或間接檢測主回路溫升：變色片、紅外線成像及測溫技術、通過金屬導線埋設溫度傳感器測溫或者光纖光柵測溫。其中，光纖光柵測溫系統具有抗電磁干擾、抗腐蝕、電絕緣和高靈敏度等優點，很好地解決了高壓開關柜母排測溫的難題，但也仍存在一些弊端，比如：將光纖光柵傳感器固定于高壓母排的殼體和夾具會導致高壓開關設備結構改變，母排同殼體之間的空間凈距減小，絕緣等級下降，大大增加了發生高壓擊穿、短路的風險。而如果簡單黏貼固定，又會由于日久、小動物接觸等原因脫落，造成監控失效，增加維護成本和運行人員的負擔。

有鑒于此，本發明人針對現有高壓開關柜的在線監測技術中的上述缺陷深入研究，遂有本案產生。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種用于測量高壓母排溫度的光纖復合絕緣子，其能在高壓母排上不外加任何設備的情況下，測量高電壓環境下高壓開關設備母排的溫度，以解決現有由于在母排上安裝光纖光柵測溫傳感器造成空氣凈距減小、絕緣等級下降的問題。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種用于測量高壓母排溫度的光纖復合絕緣子，該光纖復合絕緣子包括絕緣子本體，該絕緣子本體具有與高壓母排固定相連的第一裝配面以及與開關設備殼體相連的第二裝配面；其中，該光纖復合絕緣子還包括澆注于絕緣子本體內的光纖、導熱嵌件以及光纖接口嵌件，該光纖一端與光纖接口嵌件相連，另一端部則形成有光纖光柵，該光纖光柵嵌設于導熱嵌件內，該導熱嵌件平齊或高于第一裝配面而感應高壓母排的溫度，該光纖接口嵌件則供與光解調器相連。

進一步，該導熱嵌件在相背于高壓母排的一側形成有盲孔，該光纖上除光纖光柵位置的外表面都套裝有熱縮套管，該光纖光柵以及熱縮套管的端部沉設入盲孔中。

進一步，該光纖光柵的長度為10～20mm。

進一步，該絕緣子本體采用澆注的方式成型。

進一步，該絕緣子本體采用環氧樹脂澆注成型。

本發明的第二目的在于提供一種用于高壓母排溫度測量的光纖復合絕緣子的制備方法，其中，包括如下步驟：

①、預裝配：將光纖光柵與光纖相連并一起嵌設入導熱嵌件內，同時還將光纖的另端與光纖接口嵌件相連而形成裝配體；

②、定位：將經預裝配好的裝配體固定在澆注模具內；

③、澆注：將絕緣子本體的液態材料注入到澆注模具內而填滿整個模具型腔；

④、固化成型：將澆注好的模具放置在固化溫箱內進行固化，待固化后經脫模以及切割水口料后得到成品。

進一步，在步驟①的預裝配中，該光纖光柵與光纖之間的連接是采用熔接的方式。

進一步，在步驟①的預裝配中，還包括在光纖上除光纖光柵位置的外表面套設熱縮套管的步驟，并且光纖光柵和熱縮套管端部均沉設入導熱嵌件的盲孔中，而保持光纖光柵外表面不與導熱嵌件的表面接觸。

進一步，在步驟②的定位中，該裝配體是通過一緊固嵌件而固定在澆注模具內。

進一步，該步驟③的澆注中，該液態材料為環氧樹脂。