[發(fā)明專利]復(fù)合絕緣子及基于光纖光柵檢測復(fù)合絕緣子脆斷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011331979.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112582114B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝艷捧;曹航宇;韋杰;潘銳健;黃磊;畢繼凱;陽林
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H01B17/00
• 分類號: H01B17/00;H01B17/38;G01B11/16;G01K11/3206;G01L1/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.復(fù)合絕緣子，包括芯棒(2)、設(shè)置在所述芯棒(2)的兩端的金具(1)、包覆在所述芯棒(2)上的護套(3)以及設(shè)置在所述護套(3)上的傘裙，其特征在于：還包括位于所述芯棒(2)和護套(3)之間的至少兩根光纖(4)，至少兩根所述光纖(4)固定在所述芯棒(2)的表面，每根所述光纖(4)包括光柵覆蓋區(qū)和尾纖，且每根所述光纖(4)的所述光柵覆蓋區(qū)內(nèi)均沿光纖的長度方向設(shè)置有多個用于獲取波長偏移量以判斷脆斷的光纖布拉格光柵(5)；

其中，所述金具(1)包括分別設(shè)置在芯棒(2)兩端的高壓端金具(11)和低壓端金具(12)，每根光纖(4)上靠近所述高壓端金具(11)的位置上設(shè)置的光纖布拉格光柵(5)的數(shù)量多于靠近所述低壓端金具(12)的位置上設(shè)置的光纖布拉格光柵(5)數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合絕緣子，其特征在于：每根所述光纖(4)粘貼固定在所述芯棒(2)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合絕緣子，其特征在于：所述光纖(4)有三根，三根所述光纖(4)沿復(fù)合絕緣子的中心軸呈120°均勻分布在所述芯棒(2)的表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合絕緣子，其特征在于：所述光纖布拉格光柵(5)為應(yīng)變傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的復(fù)合絕緣子，其特征在于：每根光纖(4)上的光纖布拉格光柵(5)有5～20個。

6.一種基于光纖光柵檢測復(fù)合絕緣子脆斷的方法，其特征在于，所述復(fù)合絕緣子為權(quán)利要求1-5任一所述的復(fù)合絕緣子，所述方法包括：

獲取光纖布拉格光柵(5)的波長偏移量；

根據(jù)布置在芯棒表面不同位置的光纖布拉格光柵(5)所測的波長偏移量，以判斷復(fù)合絕緣子的脆斷位置與脆斷程度，若光柵的波長偏移量增加到不小于穩(wěn)定范圍最大值Δλ_wmax的1.1倍，判斷為芯棒裂紋起裂，若光柵的波長偏移量減少到小于或等于穩(wěn)定范圍最小值Δλ_wmin的0.9倍，判斷為芯棒裂紋嚴重。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于光纖光柵檢測復(fù)合絕緣子脆斷的方法，其特征在于，所述波長偏移量為：

Δλ_B＝K_TΔT+K_εε

其中，Δλ_B表示光纖布拉格光柵的波長偏移量，K_T表示光纖布拉格光柵的溫度靈敏系數(shù)，ΔT表示溫度變化，K_ε表示軸向應(yīng)變靈敏系數(shù)，ε為軸向應(yīng)變量。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于光纖光柵檢測復(fù)合絕緣子脆斷的方法，其特征在于，當判斷為芯棒裂紋起裂時，芯棒表面開始出現(xiàn)細微的裂紋，裂紋深度小于1mm，周長小于5mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于光纖光柵檢測復(fù)合絕緣子脆斷的方法，其特征在于，當判斷為芯棒裂紋嚴重時，裂紋的深度不小于2mm，周長大于15mm。