一種高壓開關(guān)柜用光纖無線溫度在線監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及發(fā)電廠、變電站、大型廠礦等監(jiān)測領(lǐng)域，具體設(shè)及一種高壓開關(guān)柜 用光纖無線溫度在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)朝著高電壓、大機(jī)組、大容量的方向發(fā)展，對電力系統(tǒng)供電可靠性的 要求越來越高，發(fā)電廠、變電站內(nèi)的高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)非常重要的電器設(shè)備。我國絕大 多數(shù)高壓設(shè)備結(jié)構(gòu)封閉、散熱條件差，且長期工作在高電壓、大電流、強(qiáng)磁場的惡劣環(huán)境中， 高壓開關(guān)柜內(nèi)部的各觸頭、母線排、電纜接頭等部位極容易因老化或接觸不良導(dǎo)致接觸電 阻過大而發(fā)熱，在重負(fù)荷下有可能由于接觸點(diǎn)溫度過高而導(dǎo)致設(shè)備的毀壞和停電，造成嚴(yán) 重事故，破壞供電安全。因此，通過對高壓開關(guān)柜各觸點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，可W及時(shí)發(fā) 現(xiàn)柜內(nèi)非正常發(fā)熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)報(bào)與報(bào)警，對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)營具有十 分重要的意義。
[0003] 目前常用的幾種測溫方式主要有紅外測溫、無線射頻、聲表面波W及光纖測溫法。 其中紅外測溫法是典型的非直接接觸測量方法，通過對物體自身福射紅外能量的測量來測 定它的表面溫度，現(xiàn)場使用十分方便，但福射光容易受開關(guān)柜內(nèi)部元件的遮擋，不能準(zhǔn)確測 得觸頭溫度;無線射頻測溫法雖然解決了測溫設(shè)備和高低壓隔離的問題，但其供電的不穩(wěn) 定性W及強(qiáng)電磁干擾導(dǎo)致裝置的不穩(wěn)定；聲表面波測溫法采用無線無源的測溫方式，是目 前較為理想的一種測溫方式，但裝置的穩(wěn)定性及有效傳輸距離較短等因素導(dǎo)致其推廣使 用;光纖測溫法包括分布式光纖測溫法和光纖光柵測溫法，由于小車開關(guān)柜的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和 狹小空間，分布式光纖很難實(shí)現(xiàn)點(diǎn)式定位測量，而光纖光柵測溫法采用點(diǎn)式測量，安裝方 便，特別適合柜內(nèi)溫度測量。
[0004] 既有專利（【申請?zhí)枴緾N201120313401.4)中，提出了一種高壓開關(guān)柜用光纖式溫度 在線監(jiān)測裝置，該方法采用光纖傳輸信號理論上很好地解決了高低壓隔離的問題，但考慮 到高壓開關(guān)柜長期處于封閉狀態(tài)，易受灰塵和潮濕空氣的影響導(dǎo)致光纖絕緣性能下降，從 而產(chǎn)生"爬電"現(xiàn)象。
[0005] 既有專利（【申請?zhí)枴緾N201310694555.6)中，提出了一種用于高壓開關(guān)柜的光纖測 溫主機(jī)，包含了光纖測溫主機(jī)的系統(tǒng)W及測溫方法，采用光纖探頭禪合銜接高壓開關(guān)柜內(nèi) 的連接頭W獲取相應(yīng)的溫度信息并存儲于光信號中，并采用光信號采樣處理器對光信號進(jìn) 行光電轉(zhuǎn)換并從中采樣出溫度信息，該方法采用有線傳感的方式很難避免高壓"爬電"現(xiàn) 象，且解調(diào)方法較為復(fù)雜，不適合大批量分布式光纖傳感應(yīng)用。
[0006] 既有專利（公開號:CN201320744434.3)中，提出了一種基于ZigBee的高壓開關(guān)柜 無線測溫系統(tǒng)，主要由無線發(fā)射、接收模塊和ZigBee網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，屬于電類測溫方式，易受到 柜內(nèi)強(qiáng)電磁干擾，且模塊取電不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了有效的解決電類傳感器存在抗電磁干擾的問題，避免有線傳感技術(shù)可能存在 的高低壓爬電現(xiàn)象，本實(shí)用新型提供了一種高壓開關(guān)柜用光纖無線溫度在線監(jiān)測裝置。
[0008] -種高壓開關(guān)柜用光纖無線溫度在線監(jiān)測裝置，包括高壓開關(guān)柜，還包括經(jīng)由單 模光纖依次首尾串聯(lián)連接的光纖光柵溫度傳感器，無線傳感裝置，光分路器，終端盒，CCD光 譜解調(diào)儀。高壓開關(guān)柜內(nèi)部的靜觸頭上安裝有光纖光柵溫度傳感器，高壓開關(guān)柜內(nèi)部復(fù)合 絕緣子里嵌有無線傳感裝置，高壓開關(guān)柜下側(cè)固定有光分路器，連接、匯總光分路器上所傳 信息的終端盒。
[0009] 進(jìn)一步的，光纖光柵溫度傳感器安裝在靜觸頭的中間位置上，并分別布置在上側(cè) 和下側(cè)的Α、ΒΧΞ相上；串聯(lián)連接光分路器和終端盒的單模光纖為八忍單模光纖；串聯(lián)連接 終端盒和CCD光譜解調(diào)儀的單模光纖為Ξ十二忍單模光纖。
[0010] 進(jìn)一步的，光纖光柵溫度傳感器由光纖光柵和導(dǎo)熱陶瓷外護(hù)套材料組成;光纖護(hù) 套的材料選用聚四氣乙締，封裝后的光纖光柵溫度傳感器2的尺寸為5mm * 5mm * 24mm， 測溫范圍為-20~120 °C。
[0011] 進(jìn)一步的，無線傳感裝置選用的為兩端校準(zhǔn)、光平行通過的光纖復(fù)合絕緣子;光纖 復(fù)合絕緣子的忍棒中部嵌入一對大光斑的光纖準(zhǔn)直器，兩端固定有一對便于光路連接的光 纖法蘭盤。
[0012] 更進(jìn)一步的，CCD光譜解調(diào)儀包括依次串聯(lián)連接的A沈光源、環(huán)形器、高速波長解調(diào) 模塊和信號處理器，光纖光柵陣列連接于環(huán)形器。
[0013] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在：
[0014] 1.采用光纖無線傳感裝置對信號進(jìn)行傳輸，很好的解決了高壓開關(guān)柜內(nèi)高低壓隔 離及爬電的問題；
[001引2.采用直接測量的方式，可靠性好、測量精度高；
[0016] 3.光纖光柵溫度傳感器具有絕緣性能好、體積小、重量輕，易于在狹小空間靈活安 裝的特點(diǎn)；
[0017] 4.采用分布式光纖傳感技術(shù)可W將若干臺高壓開關(guān)柜溫度信息進(jìn)行組網(wǎng)、融合， 從而大大提高產(chǎn)品的性價(jià)比。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019] 圖2是本實(shí)用新型的光纖光柵溫度傳感器示意圖；
[0020] 圖3是本實(shí)用新型的光纖無線傳感裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖4是本實(shí)用新型的CCD光譜解調(diào)儀結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖5是本實(shí)用新型的光纖光柵溫度傳感器測試曲線圖；
[0023] 圖中；
[0024] 1、高壓開關(guān)柜，2、光纖光柵溫度傳感器，3、無線傳感裝置，4、光分路器，5、單模光 纖，6、終端盒，7、CCD光譜解調(diào)儀，8、計(jì)算機(jī)，9、光纖光柵，10、導(dǎo)熱陶瓷材料，11、護(hù)套，12、 光纖復(fù)合絕緣子，13、光纖準(zhǔn)直器，14、光纖法蘭盤，15、ASE光源，16、環(huán)形器，17、高速波長解 調(diào)模塊，18、信號處理器。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型 方案作詳細(xì)說明。
[0026] 圖1所示，一種高壓開關(guān)柜用光纖無線溫度在線監(jiān)測裝置，包括經(jīng)由單模光纖5依 次首尾串聯(lián)連接光纖光柵溫度傳感器2，無線傳感裝置3，光分路器4，終端盒6，CCD光譜解調(diào) 儀7。串聯(lián)連接終端盒6和CCD光譜解調(diào)儀7的單模光纖5為Ξ十二忍單模光纖。串聯(lián)連接光分 路器4和終端盒6的單模光纖5為八忍單模光纖。高壓開關(guān)柜1內(nèi)部的靜觸頭上安裝有光纖光 柵溫度傳感器2，高壓開關(guān)柜1內(nèi)部復(fù)合絕緣子里嵌有無線傳感裝置3，高壓開關(guān)柜1下側(cè)固 定有光分路器4,連接匯總光分路器4上所傳信息的終端