光纤型SF₆高压电器触点温度传感器的制作方法

专利名称：光纤型SF₆高压电器触点温度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用于监测SF6高压电器内触头工作温度的装置，属测量技术领域。
背景技术：
由于SF6气体具有很好的绝缘性，近年来充SF6的高压开关、断路器越来越多，把高压开关和高压断路器以及高压电流互感器等组合连接在一起，充以SF6,体后成为高压组合电器，是高压设备今后的发展趋势。对SF6高压设备的触点温升进行在线监测，及时掌握SF6高压设备内部触头的エ况，井根据其状态进行预防性维修或更换，是杜绝大面 积事故停电的重要措施。光纤型温度传感器适于用作高压触点温度传感器，如果利用光纤传感器对SF6高压设备的触点温度进行在线监测，必须解决以下三个问题ー是不能破坏SF6的原密封度；ニ是SF6高压设备一般体积较小,但传感器的传输光纤长度要满足一、二次隔离和局部放电性能的要求；三是安装光纤型温度传感器时，在保证SF6高压设备密封的同时还要使传感头与被测部位接触良好。这就给光纤型温度传感器在SF6高压设备上的应用带来了一定的困难。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能满足SF6高压设备特殊要求的光纤型SF6高压电器触点温度传感器。本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的一种光纤型SF6高压电器触点温度传感器，它包括光纤温度传感器、弾性阻燃隔离套管、锥形杆、传输光纤和信号转换器，所述弹性阻燃隔离套管的一端安装光纤温度传感器，另一端与锥形杆的细端同轴固接，所述传输光纤疏绕在弾性阻燃隔离套管上，其一端穿入弾性阻燃隔离套管并与光纤温度传感器相接，另一端先穿入弾性阻燃隔离套管，再沿锥形杆的轴线穿出后与信号转换器相接，所述锥形杆的粗端设置有法兰盘。上述光纤型SF6高压电器触点温度传感器，所述弹性阻燃隔离套管的外壁上设置有螺旋状光纤槽。上述光纤型SF6高压电器触点温度传感器，所述锥形杆粗端的法兰盘上设置有密封环嵌槽。本实用新型利用弾性阻燃隔离套管和锥形杆将光纤温度传感器顶压在SF6高压电器内触点的温度监测点上，保证传感头与被测部件可靠接触，同时利用锥形杆上的法兰盘实现被测触点所在腔体的密封，传输光纤在弹性阻燃隔离套管上缠绕的目的是增加被测触点所在腔体内的光纤长度，提高绝缘性能。本实用新型能满足抗电弧、阻燃、一二次隔离及高压电器腔体密封的要求，可对SF6高压电器的触点温度进行可靠在线监测，保证电カ系统的安全运行。以下结合附图
对本实用新型进ー步说明。图I是本实用新型的结构示意图；图2是局部剖视图；图3是本实用新型的安装示意图。图中各标号为1、光纤温度传感器；2、弾性阻燃隔离套管；3、传输光纤；4、锥形杆；5、信号转换器；6、密封环嵌槽；7、断路器腔体；8、断路器导电母线；9、灭弧罩；10、电动触点。
具体实施方式參看图I、图2，本实用新型由旋转反射式光纤温度传感器I、弾性阻燃隔离套管2、带法兰盘的锥形杆4、传输光纤3和信号转换器5构成(信号转换器5。旋转反射式光纤温度传感器I由耐高温尼龙制成，其信号输出端伸入弾性阻燃隔离套管2内。弾性阻燃隔离套管2由有机硅橡胶制成，其中间部位外表面有旋转沟槽。传输光纤3沿弾性阻燃隔离套管2上的沟槽缠绕，其一端从靠近光纤温度传感器I的部位穿入弾性阻燃隔离套管2内并与光纤温度传感器I连接，另一端穿入弾性阻燃隔离套管2内以裸光纤的形式与锥形杆4铸成一体。锥形杆4由高强度树脂冷浇铸成形，其较粗的一端设置有法兰盘，用以和高压设备腔体外表面压紧密封，压封时加匹配的高压密封环；较细的一端和弾性阻燃隔离套管2插接；信号转换器5为电一光、光一电转换部件，它产生探測可见光，接收转换传感器反射回来的携帯温度信息的反射光，转换器5接收测量路的反射光，同时对光源采样做为參考。反射光电位值和參考光的电位值之比做为温度換算基准，从而对电源波动、器件老化、温度变化等因素产生的干扰进行自动补偿。为了将光纤温度传感器内置在SF6高压电器内对触点温度进行在线监測。关键要解决以下三个问题①是不能破坏SF6的原密封度；②是光纤长度要满足一、二次隔离和局部放电性能的要求；③是外部配套安装时，在能压紧法兰盘保证密封的同时也要使传感头与被测部位接触良好。内置在设备腔体内的部分要有较强的阻燃耐高温能力以便能在瞬间抗电弧的过程中不被破坏。为此，首先将光纤温度传感器I传感头的材料设计为高温尼龙材料，保证300°C温度下烘烤两小时不形变。弾性阻燃隔离套管2采用高绝缘性能的阻燃有机复合硅材料，表面再涂覆ー层抗局部放电和污闪的涂层。传输光纤3的一段套在弹性阻燃隔离套管2内，以便增加抗电弧性能，一大段缠绕在弾性阻燃隔离套管2タト，以增加光纤本身长度和绝缘性能。弾性阻燃隔离套管2的ー头套住光纤温度传感器1，另ー头套在锥形杆4上。光纤温度传感器I的接触力和到设备腔体之间的距离靠弹性阻燃隔离套管2的弾性及其与锥形杆4的压装保证。用树脂浇铸锥形杆4及法兰盘时，浇铸在其内部的光纤应为裸光纤，靠树脂和裸光纤的紧密结合对SF6-行密封。浇铸过程中树脂的反应温度控制在100°C以内，以避免破坏光纤的性能。用高压密封环和法兰盘实现本产品与外界的密封。设计要求密封性能大于10kg/c m2 (实际达到20kg/c m2)，实践证明，本产品符合应用要求。对推动SF6高压电器的智能监测乃至高压智能电网的建设具有重要作用。[0020]制作本产品时，先制作锥形杆4和弾性阻燃隔离套管2，将传输光纤3缠绕在弾性阻燃隔离套管2上，两端穿入弾性阻燃隔离套管2后，再制作光纤温度传感器I和信号转换器5。该产品可应用于充SF6,体的高压隔离开关，高压断路器或高压组合电器中，在触点的附近进行接触式測量。·
权利要求1.一种光纤型SF6高压电器触点温度传感器，其特征是，它包括光纤温度传感器(I )、弾性阻燃隔离套管(2)、锥形杆(4)、传输光纤(3)和信号转换器(5);所述弹性阻燃隔离套管(2)的一端安装光纤温度传感器(1)，另一端与锥 形杆(4)的细端同轴固接，所述传输光纤(3)疏绕在弾性阻燃隔离套管(2)上，其一端穿入弾性阻燃隔离套管(2)并与光纤温度传感器(I)相接，另一端先穿入弾性阻燃隔离套管(2)，再沿锥形杆(4)的轴线穿出后与信号转换器(5)相接，所述锥形杆(4)的粗端设置有法兰盘。
2.根据权利要求I所述光纤型SF6高压电器触点温度传感器，其特征是，所述弹性阻燃隔离套管(2)的外壁上设置有螺旋状光纤槽。
3.根据权利要求I或2所述光纤型SF6高压电器触点温度传感器，其特征是，所述锥形杆(4)粗端的法兰盘上设置有密封环嵌槽(6)。
专利摘要一种光纤型SF6高压电器触点温度传感器，它包括光纤温度传感器、弹性阻燃隔离套管、锥形杆、传输光纤和信号转换器，所述弹性阻燃隔离套管的一端安装光纤温度传感器，另一端与锥形杆的细端同轴固接，所述传输光纤疏绕在弹性阻燃隔离套管上，其一端穿入弹性阻燃隔离套管并与光纤温度传感器相接，另一端先穿入弹性阻燃隔离套管，再沿锥形杆的轴线穿出后与信号转换器相接，所述锥形杆的粗端设置有法兰盘。本实用新型能满足抗电弧、阻燃、一二次隔离及高压电器腔体密封的要求，可对SF6高压电器的触点温度进行可靠在线监测，保证电力系统的安全运行。
文档编号G01K11/32GK202793640SQ20122030150
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者李文田, 张来保, 高建伟, 安巧谦, 常沙沙 申请人:保定市五星光纤传感技术有限公司