[發明專利]一種光纖測量電纜接頭溫度的方法

在審

• 申請號: 201410127589.1
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN104977097A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 張文松
• 申請（專利權）人: 西安和其光電科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明內容涉及高壓、特高壓電纜接頭工作溫度的實時在線監測，具體涉及一種光纖和絕緣材料的融合方法及一種光纖測量電纜接頭溫度的方法。

背景技術

在輸配電系統中，高壓輸電電纜應用廣泛。這類電纜分布在變電所所內以及輸電線路上，受加工工藝、施工質量、運行工況以及運行環境的影響，電纜及電纜接頭故障率高。而輸電電纜的正常工作與否直接關系輸配電網絡的正常運營。由于輸配電線路電纜接頭眾多且分散，不易人工巡視，因此，在線監測高壓輸電電纜及其接頭的工作溫度，可及時發現電纜過熱現象，避免由于高壓輸電電纜故障造成的電網事故，具有十分重要的意義。光纖傳輸系統絕緣強度高、抗電磁干擾能力強、耐腐蝕、體積小和結構簡單，特別適合于高壓電纜接頭溫度測量，但長期以來，光纖存在安裝維護困難，有絕緣隱患等問題，本發明將光纖和電纜接頭絕緣護套完美的結合成一體，既解決了絕緣問題，又解決了可靠性的問題。而且探頭能直達熱點，實時準確的反應電纜接頭的工作溫度。

發明內容

本發明專利是一種光纖測量高壓、特高壓電纜接頭溫度的方法，它用于解決電纜接頭工作溫度的實時在線監測。傳統的電纜接頭光纖溫度監測方法是采用特制夾具將整根測溫光纖固定在電纜接頭表面，使用溫度解調儀通過監測外表面的實時溫度來預測電纜接頭的實際溫度。存在不能真實反應內部熱點溫度，且影響電纜接頭實際的絕緣特性，存在安全隱患。本發明是在借鑒傳統方案的基礎上，對光纖測溫的光纖固定方式進行了全新設計，將部分光纖及探頭提前澆注在電纜接頭中，測溫探頭一端澆注在熱點位置，在光纖的另一端預留出相應接口；另一部分采用傳統的方法進行固定，與澆注時預留的接口連接即可實現信號傳輸，最終通過溫度解調儀實時在線監測電纜接頭的工作溫度。降低了測溫光纖的安裝難度，提高了測溫光纖的安裝效率，監測的溫度更加準確可靠。本發明的技術解決方案：（詳見權利要求書）

本發明所具有的優點：

1、本發明選用絕緣性能良好的光纖，使用壽命長，不影響電纜接頭的絕緣特性。2、本發明測溫光纖選用與電纜接頭膨脹系數相同的材質，不影響光纖及絕緣材料的成型。3、本發明測溫探頭直達電纜接頭的熱點，準確反映其工作溫度。4、本發明的測溫光纖采用分段結構，包括外部測溫光纖、內部測溫光纖。5、本發明測溫光纖采用分段結構，決定了其測溫光纖安裝方式的部分工序可以在工廠內進行，減少了現場安裝的時間，安裝可靠便利。6、本發明使用注塑工藝將測溫光纖澆筑在電纜接頭中，外觀美觀，降低光纖固定難度。7、本發明中光纖連接器采用FC陶瓷插芯，采用螺紋連接的形式，結構簡單，連接器對接時，連接可靠，光學性能優良。

附圖說明

圖1為本發明內部測溫光纖的結構示意圖；

圖2為圖1的截面示意圖；

圖3為本發明的結構示意圖（主視圖）；

圖4為本發明的結構示意圖（右視圖）；

其中：1??外部測溫光纖；2??ST光纖接頭；3??外部光纖；4??外部光纖連接頭；5??內部測溫光纖；6??轉接嵌件；7??內部光纖；8??測溫探頭；9??測溫探頭固定夾具；10??螺釘；11??堵頭嵌件；12??電纜堵頭；13??溫度解調儀；14??光纖接口。

具體實施方式

實施例：如圖3所示一種光纖測量高壓、超高壓電纜接頭溫度的方法，它包括有外部測溫光纖1及內部測溫光纖5、測溫探頭固定夾具9及溫度解調儀13。如圖1、圖2、圖4所示，內部測溫光纖5包括依次連接的轉接嵌件6、內部光纖7及測溫探頭8。連接嵌件6表面設置有環形槽及方形扁身。內部測溫光纖5通過澆注的方式預埋在電纜堵頭12中，環形槽及方形扁身起到防止連接嵌件6軸向或徑向活動。使用測溫探頭固定夾具9采用螺釘10將測溫探頭8固定在堵頭嵌件11上。如圖3所示外部光纖1通過連接頭4與內部光纖的連接嵌件6連接，通過ST光纖接頭2與溫度解調儀13上的相應光纖接口14連接，實現電纜堵頭嵌件11的工作溫度的實時在線監測。電纜接頭正常工作過程中，電纜堵頭12中的堵頭嵌件11同電纜中接頭部位相接觸，通過測量堵頭嵌件11的工作溫度可測量出電纜接頭的實際工作溫度。對堵頭內部進行加熱，從27℃加熱到150℃，用測溫光纖測得堵頭內部溫度數據與用PT100測得電纜頭表面數據進行對比，結果顯示堵頭內溫度分別為27.3℃、30.3℃、39.7℃、50.6℃、60.8℃、70.4℃、80.3℃、89.7℃、99.9℃、110.3℃、120.4℃、130.2℃、139.8℃、149.1℃時，光纖測溫測得的溫度分別為27℃、29.7℃、39.6℃、49.2℃、59.6℃、69.3℃、79.6℃、89.5℃、99.7℃、109.8℃、119.9℃、129.8℃、139.1℃、149.8℃，測溫精度在±0.5℃以內，而用PT100測得電纜頭表面溫度分別為21.9℃、23.6℃、26.7℃、28.5℃、34.3℃、39.3℃、42.9℃、48.2℃、51.6℃、54.3℃、57.5℃、60.3℃、62.5℃、63.8℃，溫度誤差最大到86℃。通過試驗可以看出，本發明光纖測溫能夠測試電纜頭內部的真實溫度，精度保證，穩定性高。傳統的表面測溫方式不能真實反映電纜頭內部溫度。因而，本發明可實現準確測量電纜接頭的實際工作溫度，通過將內部測溫光纖預先澆筑在電纜接頭中，安裝時測溫光纖不占用多余空間，不降低電纜接頭的絕緣性能，是一種安全可靠的電纜接頭測溫方法。?