[發(fā)明專利]一種測(cè)量復(fù)合絕緣子覆冰程度的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810578634.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN108872806A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝艷捧;韋杰;傅源;陽(yáng)林;李立浧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裴磊磊

本發(fā)明公開了一種測(cè)量復(fù)合絕緣子覆冰程度的方法，所述方法通過(guò)在復(fù)合絕緣子芯棒周圍的硅橡膠護(hù)套中植入三根光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述三根光纖在復(fù)合絕緣子注射傘裙的過(guò)程中植入，并沿復(fù)合絕緣子中心軸呈120°對(duì)稱分布，每根光纖包括光柵覆蓋區(qū)和尾纖，在光柵覆蓋區(qū)內(nèi)，每根光纖上均勻設(shè)置有4～20個(gè)光柵，其中最后一個(gè)光柵為溫度補(bǔ)償光柵，其余光柵均為應(yīng)變光柵，通過(guò)應(yīng)變光柵的波長(zhǎng)變化和溫度補(bǔ)償光柵的波長(zhǎng)變化，計(jì)算傘裙因覆冰引起的應(yīng)變量，最后通過(guò)植入在不同方位的三根光纖所測(cè)得的傘裙的應(yīng)變量，判斷復(fù)合絕緣子的覆冰程度。所述方法能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)復(fù)合絕緣子傘裙的覆冰狀態(tài)，減少了人為的測(cè)量誤差，同時(shí)節(jié)省了人力資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用光纖布拉格光柵溫度和應(yīng)變傳感器測(cè)量復(fù)合絕緣子覆冰程度的方法。

背景技術(shù)

絕緣子是輸電線路中的重要設(shè)備，在冬春季節(jié)的高寒地區(qū)，絕緣子極其容易出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象，從而導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)電壓降低、金具銹蝕，嚴(yán)重的覆冰現(xiàn)象還會(huì)導(dǎo)致絕緣子破損以及覆冰閃絡(luò)等問(wèn)題。

傳統(tǒng)的覆冰測(cè)量技術(shù)主要是通過(guò)巡線人員定期巡查、現(xiàn)場(chǎng)觀察和測(cè)量來(lái)檢測(cè)輸電線路絕緣子的覆冰狀態(tài)，但通過(guò)這種抽樣檢驗(yàn)的方法存在工作強(qiáng)度高、覆冰區(qū)交通不便，并且不能實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。通過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者大量的研究，目前絕緣子覆冰在線監(jiān)測(cè)方法主要是采用圖像法，通過(guò)在輸電線路桿塔或無(wú)人機(jī)上安裝攝像頭，通過(guò)圖片和視頻進(jìn)行圖像處理，計(jì)算絕緣子表面覆冰厚度，但重覆冰條件下攝像頭容易被雪覆蓋，圖像不清晰，同時(shí)還存在機(jī)械傳動(dòng)部件容易凍結(jié)，監(jiān)測(cè)終端電源不能穩(wěn)定持續(xù)工作等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用光纖布拉格光柵溫度和應(yīng)變傳感器測(cè)量復(fù)合絕緣子覆冰程度的方法，所述方法不受電磁干擾、不易受環(huán)境腐蝕、測(cè)量精度高，且能夠?qū)崿F(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

當(dāng)復(fù)合絕緣子發(fā)生覆冰時(shí)，絕緣子傘裙的表面和邊緣會(huì)形成大量的冰凌，從而對(duì)復(fù)合絕緣子形成軸向拉力；不同的覆冰程度下，冰凌的數(shù)量和分布情況不同，復(fù)合絕緣子所受到的拉力也不同，因此，覆冰程度越嚴(yán)重，傘裙表面所形成的冰凌數(shù)量越多，復(fù)合絕緣子受到的拉力越大，所以可以通過(guò)測(cè)量復(fù)合絕緣子的應(yīng)力變化來(lái)判定復(fù)合絕緣子的覆冰狀態(tài)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種測(cè)量復(fù)合絕緣子覆冰程度的方法，所述方法通過(guò)在復(fù)合絕緣子芯棒周圍的硅橡膠護(hù)套中植入三根光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述三根光纖沿復(fù)合絕緣子中心軸呈120°對(duì)稱分布，每根光纖包括光柵覆蓋區(qū)和尾纖，在光柵覆蓋區(qū)內(nèi)，每根光纖上均勻設(shè)置有4～20個(gè)光柵，其中最后一個(gè)光柵為溫度補(bǔ)償光柵，其余光柵均為應(yīng)變光柵，通過(guò)應(yīng)變光柵的波長(zhǎng)變化和溫度補(bǔ)償光柵的波長(zhǎng)變化，計(jì)算傘裙因覆冰引起的應(yīng)變量，最后通過(guò)植入在不同方位的三根光纖所測(cè)得的傘裙的應(yīng)變量，判斷復(fù)合絕緣子的覆冰程度。

進(jìn)一步地，所述應(yīng)變光柵的植入位置對(duì)應(yīng)復(fù)合絕緣子的防冰大傘和中傘，分別測(cè)量防冰大傘和中傘的應(yīng)變量。

進(jìn)一步地，所述光纖中光柵覆蓋區(qū)的應(yīng)變光柵區(qū)套接橡膠軟管，橡膠軟管與應(yīng)變光柵區(qū)采用粘結(jié)劑填充，溫度補(bǔ)償光柵區(qū)套接陶瓷管并采用懸空封裝，以保證結(jié)構(gòu)應(yīng)變不會(huì)對(duì)溫度補(bǔ)償光柵產(chǎn)生影響。