[发明专利]一种高压电器光纤光栅测温系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备的温度监测设备，尤其是涉及利用温度变化与光纤折射的波长变化成正比的原理开发的光纤光栅电力测温系统。

背景技术

目前，我国电力系统，所有的电力变电站、变电所等，存在温度升高的安全隐患，现时传统测温方法采用人工测温（人工成本比较高），不能实时测温，时间间隔比较长，隐患比较大。采用机器人测温，不能实时测温同样存在隐患而且机器人维护成本一般无法接受，无线在线实时测温，存在磁场干扰，经常发不出信号，隐患更大。以上几种测温方式只能监测可见的表面温度变化情况，对于隐蔽的温度变化（如母线、电缆沟节点等）却无能为力。电力设备在正常工作时都会产生发热现象。线路、设备等的连接处由于环境影响，加工工艺等原因使连接部分压接不紧、压力不够、触头间的接触部分发生变化等引起接触电阻变大，发热现象会更加明显。长期如此会加速电力设备线路等的老化，引起电力设备的绝缘性能下降，严重的还能触发电弧短路，降低设备使用寿命，引起重大的电力亊敀。尤其是隔离开关活动的动、静触头部分、主变引线、电缆头发热现象比较突出，故障率高，每年均有此类问题发生。因此对电力设备的温度进行监测就尤为重要。

多年来由于技术水平的限制使电力系统安全运行水平受到一定限制，虽然曾利用红外测温仪、红外成像仪、感温电缆、传统的点式测温系统希望解决上述问题，但都无法实现开关柜内如断路器、刀闸联接点和触头的测温，对全封闭铠装柜更是无能为力。

电力工业中的设备大多处在强电磁场中，一般电器类传感器无法使用。高压开关的在线监测，高压变压器绕组、发电机定子等地方的温度和位移等参数的实时检测都要求绝缘性能好，体积小。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤光栅温度传感器，对电力设备易发生故障的节点进行有效的温度和温度变化实时并在线检测，及时排除电力系统的发热隐患，避免因电力设施、设备因高温引起的火灾等各类事故的发生。

为了实现本发明的目的。提出以下技术方案：

一种高压电器光纤光栅测温系统，所述测温系统包括光纤光栅传感器和防爬电保护罩，其中，

所述光纤光栅传感器1用航空胶粘贴在需要检测的接点附近，并且用带有绝缘层的不锈钢卡扣将光纤光栅传感器1加固安装；

所述防爬电保护罩包括隔离柱6和底座9，所述底座9的外径大于隔离柱6的外径，隔离柱6中间设置套管10，为光纤光栅传感器1提供有效的保护和隔离。

所述隔离柱6直径B为480毫米，高度H为280毫米，壁厚E为220毫米，内部一段穿光纤的小孔H2高为210毫米；所述底座9从隔离柱6外壁向外延伸距离A为100毫米；所述套管10外直径C为25毫米，壁厚为9毫米；所述套管10伸出隔离柱6的高度H3为220毫米，上述爬电保护罩应用于10KV防爬电保护罩，30cm爬电距离内耐受超过95KV工频电压。

所述光纤光栅温度传感器1包括温度探测光缆11和信号解调分析处理模块2，所述温度探测光缆11分布在测量点，并对该点的温度信号进行采集，所述温度探测光缆11穿过隔离柱6中间设置得套管10，由防爬电保护罩提供保护；所述信号解调分析处理模块2实现温度数据的智能解调和分析告警，并对测量点温度进行实时精确显示。

所述温度探测光缆11的光纤本身材料为二氧化硅制造而成，所述防爬电保护罩利用二氧化硅、陶瓷材料、绝缘耐压的PVC材料或者塑料材料制造而成。

所述测温系统是将光纤光栅温度探测器以串接或并接的方式连接形成的多路光纤光栅温度传感系统，所述多路光纤光栅温度传感系统由光纤光栅传感器1、光纤环腔激光器4和信号解调分析处理模块2这三部分组成，所述光纤光栅传感器1和光纤环腔激光器4之间通过光耦合器3连接。

所述多路光纤光栅温度探测器分别有4路、8路、16路、32路，每路可以分12个点测温，精度正负0.1℃，测量范围为+300/-200℃；所述信号解调分析处理模块2对多路温度数据信号进行智能解调和分析告警，并对各测量点温度进行实时精确显示。

本发明的光纤光栅测温系统具有本质安全、抗电磁干扰、体积小巧、易于安装等优点，适于电力系统中高电压、大电流环境下的各种热点温度的监测，能够保障电力设施、设备的安全运行；同时具备智能分析功能，精确测温、安全、无电检测，减少维护人员的数量及工作量，提供安全、可靠的电力保障。

附图说明

图1显示本发明的光纤光栅温度传感器结构；

图2显示多路光纤光栅温度传感系统结构；

图3是变电站户外高压隔离开关测温系统；