CN107037334A - 高压输电线路绝缘子全光纤监测网络 - Google Patents

高压输电线路绝缘子全光纤监测网络 Download PDF

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牛元立
袁岩
张歆艳
张占营
孙大江
王鑫
栗晓政
郭军昌
王鹏飞
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1218—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using optical methods; using charged particle, e.g. electron, beams or X-rays

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Abstract

一种高压输电线路绝缘子全光纤监测网络，它包括绝缘子芯柱及绝缘子伞裙，在所述绝缘子伞裙的表面设置环形凹槽，环形凹槽中设置监测光纤，监测光纤包括光纤芯及包裹在光纤芯外表面的透明防水涂料层，所述的透明防水涂料层由以下重量比的组分组成：纯丙丙烯酸乳液50‑60，成膜助剂2‑4，水13‑15，泛碱抑制剂1‑4，防腐剂0.2‑0.4；所述的监测光纤将接收到的光衰减信号送入光接收器中，光接收器将接收到的光衰减信号通过无线发射装置发送至远程控制端。本发明采用透明防水涂料层涂覆在光纤表面，这样由于该涂料为透明介质，所以它不会影响光纤对衰减信号的监测灵敏度，而且该材料中含有特氟龙，这样，即使有灰尘沾污在光纤上，也会随风吹走，从而起到光纤自清洁的作用。

Description

高压输电线路绝缘子全光纤监测网络
技术领域
本发明涉及一种高压输电线路绝缘子全光纤监测网络，属于绝缘子盐密监测领域。
背景技术
陶瓷绝缘子和玻璃绝缘子的表面在运行过程中会不断积污，随着污秽程度的增加，绝缘子表面的电导也不断增大，发展到一定程度就有可能引起污闪现象，对电力系统的安全运行危害极大。电力绝缘子污闪，是阻碍电力系统安全运行的难题之一。陶瓷绝缘子和玻璃绝缘子的应用，并未从根本上改变防止污闪课题在电力系统中的重要性。为了防止污闪现象的发生，现采用涂、擦、爬等措施来清理绝缘子表面污秽，因此及时掌握外绝缘污秽度，是合理安排绝缘子表面清理工作的必然需求。
目前输电线测量盐密主要有两种方法，一种是利用绝缘子泄漏电流测量盐密，另一种是利用激光传感技术测量盐密。
泄漏电流测量盐密的方法存在的弊端，在直流输电线路不适用。
激光传感技术测量盐密的方法缺点是光传感部件成本高，另外激光传感技术测量盐密的装置装在塔杆上，装置与带电绝缘子不是处在同一电场环境中，因此不能直接测量带电绝缘子的盐密。
专利号为201620526120.X的专利申请，提出了利用裸露光纤在受污时引起光信号衰减这一原理，通过监测附着在绝缘子表面上的污秽物引起的光信号的衰减强度变化值，来测算出绝缘子伞裙上的绝缘污秽度，从而得出绝缘子盐密值。这种原理的好处是简单直接，但是坏处是，光纤由此受到污染。当受污的光纤再次进行监测时，由于光纤受污，其性能受到影响，影响再次监测的精确度。如果对光纤进行清洁，由于绝缘子位于高处，清洁十分不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现自清洁的高压输电线路绝缘子全光纤监测网络。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高压输电线路绝缘子全光纤监测网络，它包括多跨输电线路及位于相邻跨之间的杆塔，每根杆塔上均设置有至少一个绝缘子，每个绝缘子包括绝缘子芯柱及绝缘子伞裙，在所述绝缘子伞裙的表面设置环形凹槽，环形凹槽中设置监测光纤，监测光纤包括光纤芯及包裹在光纤芯外表面的透明防水涂料层，所述的透明防水涂料层由以下重量比的组分组成：纯丙丙烯酸乳液50-60，成膜助剂2-4，水13-15，泛碱抑制剂1-4，防腐剂0.2-0.4；
每个绝缘子的监测光纤分别采集光衰减信号，并将光衰减信号送入杆塔所处的光接收器中；一个地理区域内的杆塔上的所有绝缘子上的监测光纤发送的光衰减信号送入一个微处理器，微处理器对接收到的光衰减信号取算数平均值，并将最后得到的光衰减信号通过中继器发送给远程控制端；远程控制端中预先存有每个中继器所在的地理位置坐标，并根据获取的光衰减信号判断杆塔所在地理位置的盐密密度。
在所述的透明防水涂料层中还包括重量份为2-10的特氟龙。
所述的光接收器和无线发射装置位于绝缘子所处的杆塔上。
所述的透明防水涂料层由以下重量比的组分组成：纯丙丙烯酸乳液55，成膜助剂3，水14，泛碱抑制剂2，防腐剂0.3，特氟龙8。
采用上述技术方案的本发明，采用透明防水涂料层涂覆在光纤表面，这样由于该涂料为透明介质，所以它不会影响光纤对衰减信号的监测灵敏度，而且该材料中含有特氟龙，这样，即使有灰尘沾污在光纤上，也会随风吹走，从而起到光纤自清洁的作用。
附图说明
图1为本发明中绝缘子伞裙表面的结构示意图。
图2为本发明的原理框图。
具体实施方式
一种高压输电线路绝缘子全光纤监测网络，它包括多跨输电线路及位于相邻跨之间的杆塔，每根杆塔上均设置有至少一个绝缘子，每个绝缘子包括绝缘子芯柱1及绝缘子伞裙2，在所述绝缘子伞裙2的表面设置环形凹槽3，环形凹槽3中设置监测光纤，监测光纤包括光纤芯及包裹在光纤芯外表面的透明防水涂料层，所述的透明防水涂料层由以下重量比的组分组成：纯丙丙烯酸乳液50-60，成膜助剂2-4，水13-15，泛碱抑制剂1-4，防腐剂0.2-0.4。
每个绝缘子的监测光纤分别采集光衰减信号，并将光衰减信号送入杆塔所处的光接收器中；一个地理区域内的杆塔上的所有绝缘子上的监测光纤发送的光衰减信号送入一个微处理器，微处理器对接收到的光衰减信号取算数平均值，并将最后得到的光衰减信号通过中继器发送给远程控制端；远程控制端中预先存有每个中继器所在的地理位置坐标，并根据获取的光衰减信号判断杆塔所在地理位置的盐密密度，其原理如专利号为201620526120.X的专利申请。
在所述的透明防水涂料层中还包括重量份为2-10的特氟龙。
所述的光接收器和无线发射装置位于绝缘子所处的杆塔上。
透明防水涂料层由以下重量比的组分组成可以为：纯丙丙烯酸乳液50、55、56、58、60中的任意值，成膜助剂2、3、4中的任意值，水13、14、15中的任意值，泛碱抑制剂1、2、3、4中的任意值，防腐剂0.2、0.3、0.4中的任意值。优选地，透明防水涂料层由以下重量比的组分组成：纯丙丙烯酸乳液55，成膜助剂3，水14，泛碱抑制剂2，防腐剂0.3，特氟龙8。

Claims (3)

1.一种高压输电线路绝缘子全光纤监测网络，它包括多跨输电线路及位于相邻跨之间的杆塔，每根杆塔上均设置有至少一个绝缘子，每个绝缘子包括绝缘子芯柱（1）及绝缘子伞裙（2），其特征在于：在所述绝缘子伞裙（2）的表面设置环形凹槽（3），环形凹槽（3）中设置监测光纤，监测光纤包括光纤芯及包裹在光纤芯外表面的透明防水涂料层，所述的透明防水涂料层由以下重量比的组分组成：纯丙丙烯酸乳液50-60，成膜助剂2-4，水13-15，泛碱抑制剂1-4，防腐剂0.2-0.4；
每个绝缘子的监测光纤分别采集光衰减信号，并将光衰减信号送入杆塔所处的光接收器中；一个地理区域内的杆塔上的所有绝缘子上的监测光纤发送的光衰减信号送入一个微处理器，微处理器对接收到的光衰减信号取算数平均值，并将最后得到的光衰减信号通过中继器发送给远程控制端；远程控制端中预先存有每个中继器所在的地理位置坐标，并根据获取的光衰减信号判断杆塔所在地理位置的盐密密度。
2.根据权利要求1所述的高压输电线路绝缘子全光纤监测网络，其特征在于：在所述的透明防水涂料层中还包括重量份为2-10的特氟龙。
3.根据权利要求2所述的高压输电线路绝缘子全光纤监测网络，其特征在于：所述的透明防水涂料层由以下重量比的组分组成：纯丙丙烯酸乳液55，成膜助剂3，水14，泛碱抑制剂2，防腐剂0.3，特氟龙8。
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