[發明專利]一種高壓電器光纖光柵測溫系統

在審

• 申請號: 201710422020.1
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107271074A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 羅時高
• 申請（專利權）人: 北京昕天衛光電科技有限公司
• 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

本發明涉及電力設備的溫度監測設備，尤其是涉及利用溫度變化與光纖折射的波長變化成正比的原理開發的光纖光柵電力測溫系統。

背景技術

目前，我國電力系統，所有的電力變電站、變電所等，存在溫度升高的安全隱患，現時傳統測溫方法采用人工測溫（人工成本比較高），不能實時測溫，時間間隔比較長，隱患比較大。采用機器人測溫，不能實時測溫同樣存在隱患而且機器人維護成本一般無法接受，無線在線實時測溫，存在磁場干擾，經常發不出信號，隱患更大。以上幾種測溫方式只能監測可見的表面溫度變化情況，對于隱蔽的溫度變化（如母線、電纜溝節點等）卻無能為力。電力設備在正常工作時都會產生發熱現象。線路、設備等的連接處由于環境影響，加工工藝等原因使連接部分壓接不緊、壓力不夠、觸頭間的接觸部分發生變化等引起接觸電阻變大，發熱現象會更加明顯。長期如此會加速電力設備線路等的老化，引起電力設備的絕緣性能下降，嚴重的還能觸發電弧短路，降低設備使用壽命，引起重大的電力亊敀。尤其是隔離開關活動的動、靜觸頭部分、主變引線、電纜頭發熱現象比較突出，故障率高，每年均有此類問題發生。因此對電力設備的溫度進行監測就尤為重要。

多年來由于技術水平的限制使電力系統安全運行水平受到一定限制，雖然曾利用紅外測溫儀、紅外成像儀、感溫電纜、傳統的點式測溫系統希望解決上述問題，但都無法實現開關柜內如斷路器、刀閘聯接點和觸頭的測溫，對全封閉鎧裝柜更是無能為力。

電力工業中的設備大多處在強電磁場中，一般電器類傳感器無法使用。高壓開關的在線監測，高壓變壓器繞組、發電機定子等地方的溫度和位移等參數的實時檢測都要求絕緣性能好，體積小。

發明內容

本發明的目的是提供一種光纖光柵溫度傳感器，對電力設備易發生故障的節點進行有效的溫度和溫度變化實時并在線檢測，及時排除電力系統的發熱隱患，避免因電力設施、設備因高溫引起的火災等各類事故的發生。

為了實現本發明的目的。提出以下技術方案：

一種高壓電器光纖光柵測溫系統，所述測溫系統包括光纖光柵傳感器和防爬電保護罩，其中，

所述光纖光柵傳感器1用航空膠粘貼在需要檢測的接點附近，并且用帶有絕緣層的不銹鋼卡扣將光纖光柵傳感器1加固安裝；

所述防爬電保護罩包括隔離柱6和底座9，所述底座9的外徑大于隔離柱6的外徑，隔離柱6中間設置套管10，為光纖光柵傳感器1提供有效的保護和隔離。

所述隔離柱6直徑B為480毫米，高度H為280毫米，壁厚E為220毫米，內部一段穿光纖的小孔H2高為210毫米；所述底座9從隔離柱6外壁向外延伸距離A為100毫米；所述套管10外直徑C為25毫米，壁厚為9毫米；所述套管10伸出隔離柱6的高度H3為220毫米，上述爬電保護罩應用于10KV防爬電保護罩，30cm爬電距離內耐受超過95KV工頻電壓。

所述光纖光柵溫度傳感器1包括溫度探測光纜11和信號解調分析處理模塊2，所述溫度探測光纜11分布在測量點，并對該點的溫度信號進行采集，所述溫度探測光纜11穿過隔離柱6中間設置得套管10，由防爬電保護罩提供保護；所述信號解調分析處理模塊2實現溫度數據的智能解調和分析告警，并對測量點溫度進行實時精確顯示。

所述溫度探測光纜11的光纖本身材料為二氧化硅制造而成，所述防爬電保護罩利用二氧化硅、陶瓷材料、絕緣耐壓的PVC材料或者塑料材料制造而成。

所述測溫系統是將光纖光柵溫度探測器以串接或并接的方式連接形成的多路光纖光柵溫度傳感系統，所述多路光纖光柵溫度傳感系統由光纖光柵傳感器1、光纖環腔激光器4和信號解調分析處理模塊2這三部分組成，所述光纖光柵傳感器1和光纖環腔激光器4之間通過光耦合器3連接。

所述多路光纖光柵溫度探測器分別有4路、8路、16路、32路，每路可以分12個點測溫，精度正負0.1℃，測量范圍為+300/-200℃；所述信號解調分析處理模塊2對多路溫度數據信號進行智能解調和分析告警，并對各測量點溫度進行實時精確顯示。

本發明的光纖光柵測溫系統具有本質安全、抗電磁干擾、體積小巧、易于安裝等優點，適于電力系統中高電壓、大電流環境下的各種熱點溫度的監測，能夠保障電力設施、設備的安全運行；同時具備智能分析功能，精確測溫、安全、無電檢測，減少維護人員的數量及工作量，提供安全、可靠的電力保障。

附圖說明

圖1顯示本發明的光纖光柵溫度傳感器結構；

圖2顯示多路光纖光柵溫度傳感系統結構；

圖3是變電站戶外高壓隔離開關測溫系統；