專利名稱：一種測(cè)量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，屬光電子測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)發(fā)展的需要，在發(fā)電廠、城市供配電網(wǎng)及冶金企業(yè)中電纜的用量越來(lái)越多，常常將幾十根電纜匯集在一起，因此電纜防火工作十分重要。而電纜中間接頭是電纜火災(zāi)的元兇，電纜接頭過(guò)熱引起的電纜斷路、短路、爆炸甚至引發(fā)重大火宅。電纜接頭的工作狀態(tài)是系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素，對(duì)電纜接頭進(jìn)行溫度檢測(cè)是預(yù)防和減少電纜火宅的有效措施。電力電纜中間接頭溫度是反映電力電纜運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)。通過(guò)檢測(cè)中間連接管處的溫度，可以了解電力電纜中間接頭的運(yùn)行情況。與本專利最接近的技術(shù)是徐元哲、王樂(lè)天、劉雪冬、李波，“電力電纜中間接頭測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”《高電壓技術(shù)》，2009年12月刊，第35卷第12期。在該文獻(xiàn)中提到采用鋁片封裝的光纖Bragg光柵溫度傳感器,采用絕緣高壓熱縮帶將光纖Bragg光柵傳感器包繞在電力電纜中間接頭的外表面。如果繞包的厚度過(guò)大會(huì)影響電力電纜中間接頭的散熱，留下安全隱患；繞包的厚度過(guò)薄不能消除外界溫度和空氣對(duì)流對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種測(cè)量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)中壓電力電纜中間接頭溫度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確度高。本實(shí)用新型的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種測(cè)量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，包括針形結(jié)構(gòu)1、光纖Bragg光柵2、光纖3 ;針形結(jié)構(gòu)I封裝光纖Bragg光柵2，針形結(jié)構(gòu)I的尾端通過(guò)環(huán)氧樹脂密封連接，最后通過(guò)光纖引出線3與光分析設(shè)備相連接。針形結(jié)構(gòu)I采用鋁合金材料制成。本實(shí)用新型的有益效果:1、本實(shí)用新型采用針式鋁合金材料封裝，鋁合金的強(qiáng)度大，導(dǎo)熱性能好，結(jié)合配套管件易于安裝和更換，便于準(zhǔn)確測(cè)量。2、本實(shí)用新型減少了傳統(tǒng)捆綁式或粘貼式的傳感器因外部環(huán)境溫度、空氣對(duì)流等產(chǎn)生的測(cè)量誤差。3、監(jiān)測(cè)電力電纜中間接頭常發(fā)生故障點(diǎn)中間連接管的溫度的變化趨勢(shì)，故障點(diǎn)由不同原因產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到光纖Bragg光柵,最終使光纖Bragg光柵的反射波長(zhǎng)峰值的偏移，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力電纜中間接頭溫度的實(shí)時(shí)在線測(cè)量，能及時(shí)了解電力電纜中間接頭的運(yùn)行情況。
圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖；[0012]圖2本實(shí)用新型的單芯電纜結(jié)構(gòu)安裝圖；圖3本實(shí)用新型的三芯電纜結(jié)構(gòu)安裝圖；圖中:1-針形結(jié)構(gòu)、2-光纖Bragg光柵、3_引出光纖、4_防水保護(hù)層、5_冷縮絕緣件、6-中間連接管。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型最進(jìn)一步說(shuō)明，以方便技術(shù)人員理解。如圖1所示:一種測(cè)量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，包括針形結(jié)構(gòu)1、光纖Bragg光柵2、光纖3 ;針形結(jié)構(gòu)I封裝光纖Bragg光柵2,針形結(jié)構(gòu)I的尾端通過(guò)環(huán)氧樹脂密封連接，最后通過(guò)光纖引出線3與光分析設(shè)備相連接。針形結(jié)構(gòu)I采用鋁合金材料制成，鋁合金材料有較大的熱膨脹系數(shù)，并且鋁合金材料強(qiáng)度大，針式結(jié)構(gòu)易于直接安裝。。所述的光纖Bragg光柵溫度傳感器安裝時(shí)傾斜一定角度將其安裝在冷縮絕緣件5外表面與防水保護(hù)層4之間其將正對(duì)應(yīng)中間連接管6的中點(diǎn)位置，接著將插入口和光纖引出線3采用環(huán)氧樹脂密封。如圖2所示:對(duì)于單芯電纜結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)將傳感器的針尖和防水保護(hù)層4之間傾斜小于20。插入。如圖3所示:對(duì)于三芯電纜結(jié)構(gòu)，三根纜芯在防水保護(hù)層4內(nèi)是互相相切的，安裝時(shí)可以選擇兩根相貼的纜芯外邊縫`隙插入，冷縮絕緣，5和防水保護(hù)層4之間有潤(rùn)滑物，只要將傳感器將安裝套管和傳感器連接好之后針尖和防水保護(hù)層4的傾斜角15°介于45°之間，插入才能確保將傳感器準(zhǔn)確的安裝不破壞電纜的絕緣層。電力電纜中間接頭常發(fā)生故障點(diǎn)是在中間連接管附近，通過(guò)傳感器檢測(cè)電力電纜中間接頭常發(fā)生故障點(diǎn)的溫度，為判斷接頭健康狀況提供了依據(jù)。本發(fā)明技術(shù)的數(shù)學(xué)模型如下:若測(cè)量過(guò)程中溫度變化了 AT，由溫度本身引起的光纖Bragg光柵的波長(zhǎng)移位量AA1 ,引起的反射波長(zhǎng)位移為 I η^ψ I ΑΛ+ —(α + ζ). Τ.Λ￡(I)在(I)式中 是光纖Bragg光柵的熱光系數(shù)是光纖熱膨脹系數(shù)。
實(shí)施例1、如圖1所示:根據(jù)將封裝好的針式光纖Bragg光柵溫度傳感器傾斜一定角度插入到電力電纜中間接頭的冷縮絕緣件外正對(duì)應(yīng)中間連接管6的中點(diǎn)。2、傳感器安裝成功后，按照中壓電力電纜中間接頭的安裝要求、步驟完成對(duì)電力電纜中間接頭針式傳感器插入口與引出光纖的密封處理。3、光纖Bragg光柵的技術(shù)參數(shù)為:中心波4 =1550.000 nm，有效彈-光系數(shù)P=0.22。4、用分析儀獲取光纖Bragg光柵反射的波峰值；[0030]5、把光纖Bragg光柵的熱光系數(shù) 、光纖Bragg光柵的熱膨脹系數(shù)α_、有效彈-光系數(shù)及=0.22代入(I)式，可以計(jì)算傳感器的靈敏。理論計(jì)算出電力電纜中間接頭的實(shí)時(shí)溫度。電力電纜中間接頭的溫度傳遞到針形鋁合金材料和光纖Bragg光柵，溫度能改變光柵折射率，溫度的變化也會(huì)導(dǎo)致光纖的熱膨脹。無(wú)論是光柵折射率，還是光纖的熱膨脹都會(huì)引起光纖Bragg光柵反射中心波長(zhǎng)的變化。本實(shí)用新型通過(guò)具體實(shí)施過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明的，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本實(shí)用新型專利不局限于所公開的具體實(shí)施過(guò)程，而應(yīng)當(dāng)包括落`入本實(shí)用新型專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
權(quán)利要求1.種測(cè)量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，其特征在于:包括針形結(jié)構(gòu)(I)、光纖Bragg光柵(2)、光纖(3);針形結(jié)構(gòu)(I)封裝光纖Bragg光柵(2),針形結(jié)構(gòu)(I)的尾端通過(guò)環(huán)氧樹脂密封連接，最后通過(guò)光纖引出線(3 )與光分析設(shè)備相連接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，其特征在于:針形結(jié)構(gòu)(I)采用鋁合金材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，屬于光電子測(cè)量器件技術(shù)領(lǐng)域。包括針形結(jié)構(gòu)、光纖Bragg光柵、光纖；針形結(jié)構(gòu)封裝光纖Bragg光柵，針形結(jié)構(gòu)的尾端通過(guò)環(huán)氧樹脂密封連接，最后通過(guò)光纖引出線與光分析設(shè)備相連接。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的捆綁式或粘貼式的傳感器比較減少了因外部環(huán)境溫度、空氣對(duì)流等帶來(lái)的誤差；采用較高熱膨脹系數(shù)的鋁合金材料封裝形成，鋁合金材料有較高的強(qiáng)度結(jié)合配套安裝管件易于安裝和更換，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力電纜中間接頭溫度的實(shí)時(shí)在線測(cè)量。
文檔編號(hào)G01K11/32GK202928718SQ201220314879
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者李川, 薛珍麗, 許曉平, 陳富云, 李英娜 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)