CN116592782B - 一种变压器内置分布式光纤形变传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器内置分布式光纤形变传感器，包括光纤发射器、光纤线和光纤接收器，所述光纤线的外部覆盖有弧形覆盖条，所述弧形覆盖条的外侧开设有挤压凹槽，所述弧形覆盖条的两边部对称安装有弧形连接条，所述弧形覆盖条的内侧连接有定位条，所述弧形连接条的一侧连接有嵌入条，本发明通过在绕组外部贴合分布光纤线，使用弧形覆盖条对光纤线限位，限位长条与绕组外壳贴合，能够更加精准的随绕组凸起和凹陷，变压器绕组的形变感应更加精准，在光纤发射器和光纤接收器外部分别固定半框体，能够对其进行防护，并通过封闭框和T型杆卡接的方式连接更牢固，后续拆装方便快捷，便于后续检修维护。

Description

一种变压器内置分布式光纤形变传感器

技术领域

本发明涉及变压器传感器技术领域，具体为一种变压器内置分布式光纤形变传感器。

背景技术

变压器在使用过程中，内部绕组存在形变的情况，为了对内部绕组的形变进行检测，人们会在绕组位置设置形变传感器，而传统的形变传感器的感应效果差，为了增加形变检测的效率，人们引用分布式的光纤传感器，将光纤传感器附着安装在绕组的外部，进行形变检测，光纤传感器包括光源发射器、光纤、接收器等，光源发射器将光发射至光纤，经光纤传输至接收器，根据对比发射和接收的光纤信号，对绕组形变情况进行检测；

但是目前变压器内置的分布式光纤形变传感器，通常附着在绕组外部，安装不够牢固，在凹陷形变时，难以随绕组凹陷，检测效果差，嵌入绕组内安装的光纤制作成本高。

发明内容

本发明提供一种变压器内置分布式光纤形变传感器，可以有效解决上述背景技术中提出目前变压器内置的分布式光纤形变传感器，通常附着在绕组外部，安装不够牢固，在凹陷形变时，难以随绕组凹陷，检测效果差，嵌入绕组内安装的光纤制作成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压器内置分布式光纤形变传感器，包括光纤发射器、光纤线和光纤接收器，所述光纤线的外部安装有绕组表面安装件；

所述绕组表面安装件包括弧形覆盖条、挤压凹槽、弧形连接条、定位条、嵌入条、固定孔、限位长条、限位空腔、支撑条、绕组外壳、第一固定条、第二固定条、弧形块、绳槽和金属细绳；

所述光纤线的外部覆盖有弧形覆盖条，所述弧形覆盖条的外侧开设有挤压凹槽，所述弧形覆盖条的两边部对称安装有弧形连接条，所述弧形覆盖条的内侧连接有定位条，所述弧形连接条的一侧连接有嵌入条，所述嵌入条的中部开设有若干固定孔，所述光纤线的外侧对称连接有限位长条，所述限位长条中部开设有限位空腔，所述限位长条的外侧与弧形连接条对应位置处安装有支撑条，所述嵌入条的外部连接有绕组外壳，所述绕组外壳外部安装有第一固定条，所述绕组外壳外部与第一固定条对应位置处安装有第二固定条，所述弧形覆盖条的外部固定有若干弧形块，所述弧形块的顶部开设有绳槽，所述绳槽内部卡接有金属细绳。

根据上述技术方案，所述绕组外壳包裹在变压器绕组的外部，所述嵌入条卡接在第一固定条和第二固定条之间，所述光纤线与绕组外壳贴合。

根据上述技术方案，所述限位长条的顶部两边均为弧形结构，所述限位长条外部的支撑条与弧形连接条的内侧表面连接。

根据上述技术方案，所述挤压凹槽和定位条均设置有若干个，所述定位条与光纤线的外部接触。

根据上述技术方案，每个所述弧形块的外部开设有三个绳槽，所述绳槽的槽底宽度是其槽口宽度的两倍，所述金属细绳缠绕在变压器绕组外部。

根据上述技术方案，所述光纤发射器和光纤接收器外部均固定有光纤固定件；

所述光纤固定件包括第一半框体、第二半框体、散热孔、散热槽、半喇叭筒、弧形喇叭头、安装口、滑动槽、滑动孔、第一封闭框、第二封闭框、安装片、安装圆孔、操作孔、第一卡接孔、第二卡接孔、第一T型杆、第二T型杆和条形孔；

所述光纤发射器和光纤接收器外部均卡接有第一半框体，所述光纤发射器和光纤接收器外部均卡接有第二半框体，所述第一半框体和第二半框体外部开设有散热孔，所述第一半框体和第二半框体的内侧开设有散热槽，所述第一半框体和第二半框体的一端安装有半喇叭筒，所述半喇叭筒的一端部安装有弧形喇叭头，所述第一半框体和第二半框体的另一端部开设有安装口；

所述第一半框体和第二半框体的内侧拐角位置处均开设有滑动槽，所述第一半框体和第二半框体的内侧对应滑动槽中部位置均开设有滑动孔，所述第一半框体和第二半框体的一端部卡接有第一封闭框，所述第一半框体和第二半框体的另一端部卡接有第二封闭框，所述第一封闭框和第二封闭框的端部均安装有安装片，所述安装片中部开设有安装圆孔，所述第一封闭框和第二封闭框的两端均开设有操作孔，所述第一封闭框和第二封闭框的顶部一端均开设有第一卡接孔，所述第一封闭框和第二封闭框的底部另一端均开设有第二卡接孔，所述第一卡接孔位置卡接有第一T型杆，所述第二卡接孔位置卡接有第二T型杆，所述第一T型杆和第二T型杆端部均开设有条形孔。

根据上述技术方案，所述第一T型杆卡接于第二半框体的滑动槽顶部，所述第二T型杆卡接于第一半框体的滑动槽底部。

根据上述技术方案，所述第一T型杆和第二T型杆的结构相同，大小相等；

所述滑动孔的宽度是第一T型杆短杆宽度的两倍。

根据上述技术方案，所述滑动槽、滑动孔和操作孔连通，所述滑动孔宽度和操作孔宽度相等。

根据上述技术方案，所述条形孔开设于第一T型杆和第二T型杆的短杆中部。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、通过设置弧形覆盖条、挤压凹槽、弧形连接条、定位条、嵌入条、固定孔、限位长条、限位空腔、支撑条、绕组外壳、第一固定条、第二固定条、绳槽和金属细绳，将光纤线卡接于弧形覆盖条内侧，将限位长条连接粘接在光纤线两侧，将嵌入条卡接于第一固定条和第二固定条内部进行粘接固定，使光纤线分布在变压器绕组外部，用金属细绳缠绕在变压器绕组外部，对光纤线进行限位，光纤线通过限位长条的连接与绕组表面贴合，能够更加精准的随着变压器绕组的凸起和凹陷进行弯曲，且通过金属细绳对绕组和光纤线进行缠绕限位，对变压器绕组形变检测更加精准。

2、通过设置第一半框体、第二半框体、散热孔、散热槽、半喇叭筒、弧形喇叭头和安装口，第一半框体、第二半框体分别卡接在光纤发射器和光纤接收器外部，半喇叭筒、弧形喇叭头固定在光纤线外部，能够对光纤线连接位置进行防护，从而对光纤传感器进行防护，散热孔和散热槽能够增加散热。

3、通过设置滑动槽、滑动孔、第一封闭框、第二封闭框、安装片、安装圆孔、操作孔、第一卡接孔、第二卡接孔、第一T型杆、第二T型杆和条形孔，将第一封闭框、第二封闭框卡接在半框体外部，从操作孔位置处将第一T型杆上移与第一卡接孔卡接，将第二T型杆下移与第二卡接孔卡接，使第一封闭框、第二封闭框固定，再通过螺栓穿过安装圆孔将其固定在变压器内部，取下第一封闭框和第二封闭框时，可以从操作孔、第一卡接孔和第二卡接孔进行操作，方便第一封闭框和第二封闭框取下，拆装便捷，方便定期的检修操作。

综上所述，在绕组外部贴合分布光纤线，使用弧形覆盖条对光纤线限位，限位长条与绕组外壳贴合，能够更加精准的随绕组凸起和凹陷，变压器绕组的形变感应更加精准，在光纤发射器和光纤接收器外部分别固定半框体，能够对其进行防护，并通过封闭框和T型杆卡接的方式连接更牢固，后续拆装方便快捷，便于后续检修维护。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明弧形块的结构示意图；

图3是本发明图2中A区域的放大结构示意图；

图4是本发明绕组外壳的结构示意图；

图5是本发明光纤固定件的结构示意图；

图6是本发明第二半框体的内部结构示意图；

图7是本发明图6中B区域的放大结构示意图；

图8是本发明第一T型杆的结构示意图；

图9是本发明第二T型杆的结构示意图；

图中标号：1、光纤发射器；2、光纤线；3、光纤接收器；

4、绕组表面安装件；401、弧形覆盖条；402、挤压凹槽；403、弧形连接条；404、定位条；405、嵌入条；406、固定孔；407、限位长条；408、限位空腔；409、支撑条；410、绕组外壳；411、第一固定条；412、第二固定条；413、弧形块；414、绳槽；415、金属细绳；

5、光纤固定件；501、第一半框体；502、第二半框体；503、散热孔；504、散热槽；505、半喇叭筒；506、弧形喇叭头；507、安装口；508、滑动槽；509、滑动孔；510、第一封闭框；511、第二封闭框；512、安装片；513、安装圆孔；514、操作孔；515、第一卡接孔；516、第二卡接孔；517、第一T型杆；518、第二T型杆；519、条形孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-4所示，本发明提供一种技术方案，一种变压器内置分布式光纤形变传感器，包括光纤发射器1、光纤线2和光纤接收器3，光纤线2的外部安装有绕组表面安装件4；

绕组表面安装件4包括弧形覆盖条401、挤压凹槽402、弧形连接条403、定位条404、嵌入条405、固定孔406、限位长条407、限位空腔408、支撑条409、绕组外壳410、第一固定条411、第二固定条412、弧形块413、绳槽414和金属细绳415；

光纤线2的外部覆盖有弧形覆盖条401，弧形覆盖条401的外侧开设有挤压凹槽402，弧形覆盖条401的两边部对称安装有弧形连接条403，弧形覆盖条401的内侧连接有定位条404，挤压凹槽402和定位条404均设置有若干个，定位条404与光纤线2的外部接触，方便光纤线2的限位固定，弧形连接条403的一侧连接有嵌入条405，嵌入条405的中部开设有若干固定孔406，光纤线2的外侧对称连接有限位长条407，限位长条407中部开设有限位空腔408，限位长条407的外侧与弧形连接条403对应位置处安装有支撑条409，限位长条407的顶部两边均为弧形结构，限位长条407外部的支撑条409与弧形连接条403的内侧表面连接，方便对在光纤线2的顶部和两侧进行限位固定，嵌入条405的外部连接有绕组外壳410，绕组外壳410外部安装有第一固定条411，绕组外壳410外部与第一固定条411对应位置处安装有第二固定条412，绕组外壳410包裹在变压器绕组的外部，嵌入条405卡接在第一固定条411和第二固定条412之间，光纤线2与绕组外壳410贴合，方便将光纤线2固定在绕组外部，弧形覆盖条401的外部固定有若干弧形块413，弧形块413的顶部开设有绳槽414，绳槽414内部卡接有金属细绳415，每个弧形块413的外部开设有三个绳槽414，绳槽414的槽底宽度是其槽口宽度的两倍，金属细绳415缠绕在变压器绕组外部，方便将光纤线2与变压器绕组固定。

如图5-9所示，光纤发射器1和光纤接收器3外部均固定有光纤固定件5；

光纤固定件5包括第一半框体501、第二半框体502、散热孔503、散热槽504、半喇叭筒505、弧形喇叭头506、安装口507、滑动槽508、滑动孔509、第一封闭框510、第二封闭框511、安装片512、安装圆孔513、操作孔514、第一卡接孔515、第二卡接孔516、第一T型杆517、第二T型杆518和条形孔519；

光纤发射器1和光纤接收器3外部均卡接有第一半框体501，光纤发射器1和光纤接收器3外部均卡接有第二半框体502，第一半框体501和第二半框体502外部开设有散热孔503，第一半框体501和第二半框体502的内侧开设有散热槽504，第一半框体501和第二半框体502的一端安装有半喇叭筒505，半喇叭筒505的一端部安装有弧形喇叭头506，第一半框体501和第二半框体502的另一端部开设有安装口507；

第一半框体501和第二半框体502的内侧拐角位置处均开设有滑动槽508，第一半框体501和第二半框体502的内侧对应滑动槽508中部位置均开设有滑动孔509，第一半框体501和第二半框体502的一端部卡接有第一封闭框510，第一半框体501和第二半框体502的另一端部卡接有第二封闭框511，第一封闭框510和第二封闭框511的端部均安装有安装片512，安装片512中部开设有安装圆孔513，第一封闭框510和第二封闭框511的两端均开设有操作孔514，第一封闭框510和第二封闭框511的顶部一端均开设有第一卡接孔515，第一封闭框510和第二封闭框511的底部另一端均开设有第二卡接孔516，第一卡接孔515位置卡接有第一T型杆517，第二卡接孔516位置卡接有第二T型杆518，第一T型杆517卡接于第二半框体502的滑动槽508顶部，第二T型杆518卡接于第一半框体501的滑动槽508底部，方便对第一封闭框510和第二封闭框511的固定，第一T型杆517和第二T型杆518的结构相同，大小相等，滑动孔509的宽度是第一T型杆517短杆宽度的两倍，滑动槽508、滑动孔509和操作孔514连通，滑动孔509宽度和操作孔514宽度相等，方便对对第一T型杆517和第二T型杆518进行移动操作，第一T型杆517和第二T型杆518端部均开设有条形孔519，条形孔519开设于第一T型杆517和第二T型杆518的短杆中部，方便对第一T型杆517和第二T型杆518进行卡接移动。

本发明的工作原理及使用流程：在光纤传感器安装时，将光纤线2卡接于弧形覆盖条401内侧，使其与定位条404接触，将限位长条407连接粘接在光纤线2两侧，并将支撑条409与弧形连接条403粘接，然后再将嵌入条405卡接于第一固定条411和第二固定条412内部进行粘接固定，使光纤线2分布在变压器绕组外部，然后再使用金属细绳415，先卡接在绳槽414内，再缠绕在变压器绕组外部，对光纤线2进行限位，完成光纤线2的安装固定工作；

光纤线2通过限位长条407的连接与绕组表面贴合，能够更加精准的随着变压器绕组的凸起和凹陷进行弯曲，且通过金属细绳415对绕组和光纤线2进行缠绕限位，对变压器绕组形变检测更加精准；

在光纤发射器1和光纤接收器3固定前，先将第一T型杆517和第二T型杆518卡接在半框体的滑动槽508内部，使第一T型杆517和第二T型杆518的长杆朝向相反，在光纤发射器1和光纤接收器3的外部先卡接第一半框体501，再卡接第二半框体502，使弧形喇叭头506卡接在光纤线2外部，然后将第一封闭框510、第二封闭框511卡接在半框体外部，使第一卡接孔515与第一T型杆517对齐，第二卡接孔516与第二T型杆518对齐，从操作孔514位置处将第一T型杆517向上移动与第一卡接孔515卡接，从操作孔514位置处将第二T型杆518向下移动与第二卡接孔516卡接，通过第一T型杆517和第二T型杆518的卡接，使第一封闭框510、第二封闭框511固定，然后再通过螺栓穿过安装圆孔513将其固定在变压器内部，取下第一封闭框510和第二封闭框511时，可以从操作孔514位置，对第一T型杆517和第二T型杆518进行移动，在操作孔514不便操作时，从第一卡接孔515和第二卡接孔516进行挤压，均能够将第一T型杆517和第二T型杆518移动，从而方便第一封闭框510和第二封闭框511取下，通过光纤固定件5对光纤发射器1和光纤接收器3进行防护，同时能够方便在变压器内部进行安装，且后期的取下维护较为便捷，方便定期的检修操作。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变压器内置分布式光纤形变传感器，其特征在于：包括光纤发射器（1）、光纤线（2）和光纤接收器（3），所述光纤线（2）的外部安装有绕组表面安装件（4）；

所述绕组表面安装件（4）包括弧形覆盖条（401）、挤压凹槽（402）、弧形连接条（403）、定位条（404）、嵌入条（405）、固定孔（406）、限位长条（407）、限位空腔（408）、支撑条（409）、绕组外壳（410）、第一固定条（411）、第二固定条（412）、弧形块（413）、绳槽（414）和金属细绳（415）；

所述光纤线（2）的外部覆盖有弧形覆盖条（401），所述弧形覆盖条（401）的外侧开设有挤压凹槽（402），所述弧形覆盖条（401）的两边部对称安装有弧形连接条（403），所述弧形覆盖条（401）的内侧连接有定位条（404），所述弧形连接条（403）的一侧连接有嵌入条（405），所述嵌入条（405）的中部开设有若干固定孔（406），所述光纤线（2）的外侧对称连接有限位长条（407），所述限位长条（407）中部开设有限位空腔（408），所述限位长条（407）的外侧与弧形连接条（403）对应位置处安装有支撑条（409），所述嵌入条（405）的外部连接有绕组外壳（410），所述绕组外壳（410）外部安装有第一固定条（411），所述绕组外壳（410）外部与第一固定条（411）对应位置处安装有第二固定条（412），所述弧形覆盖条（401）的外部固定有若干弧形块（413），所述弧形块（413）的顶部开设有绳槽（414），所述绳槽（414）内部卡接有金属细绳（415）；

所述绕组外壳（410）包裹在变压器绕组的外部，所述嵌入条（405）卡接在第一固定条（411）和第二固定条（412）之间，所述光纤线（2）与绕组外壳（410）贴合；

所述限位长条（407）的顶部两边均为弧形结构，所述限位长条（407）外部的支撑条（409）与弧形连接条（403）的内侧表面连接。

2.根据权利要求1所述的一种变压器内置分布式光纤形变传感器，其特征在于，所述挤压凹槽（402）和定位条（404）均设置有若干个，所述定位条（404）与光纤线（2）的外部接触。

3.根据权利要求1所述的一种变压器内置分布式光纤形变传感器，其特征在于，每个所述弧形块（413）的外部开设有三个绳槽（414），所述绳槽（414）的槽底宽度是其槽口宽度的两倍，所述金属细绳（415）缠绕在变压器绕组外部。

4.根据权利要求1所述的一种变压器内置分布式光纤形变传感器，其特征在于，所述光纤发射器（1）和光纤接收器（3）外部均固定有光纤固定件（5）；

所述光纤固定件（5）包括第一半框体（501）、第二半框体（502）、散热孔（503）、散热槽（504）、半喇叭筒（505）、弧形喇叭头（506）、安装口（507）、滑动槽（508）、滑动孔（509）、第一封闭框（510）、第二封闭框（511）、安装片（512）、安装圆孔（513）、操作孔（514）、第一卡接孔（515）、第二卡接孔（516）、第一T型杆（517）、第二T型杆（518）和条形孔（519）；

所述光纤发射器（1）和光纤接收器（3）外部均卡接有第一半框体（501），所述光纤发射器（1）和光纤接收器（3）外部均卡接有第二半框体（502），所述第一半框体（501）和第二半框体（502）外部开设有散热孔（503），所述第一半框体（501）和第二半框体（502）的内侧开设有散热槽（504），所述第一半框体（501）和第二半框体（502）的一端安装有半喇叭筒（505），所述半喇叭筒（505）的一端部安装有弧形喇叭头（506），所述第一半框体（501）和第二半框体（502）的另一端部开设有安装口（507）；

所述第一半框体（501）和第二半框体（502）的内侧拐角位置处均开设有滑动槽（508），所述第一半框体（501）和第二半框体（502）的内侧对应滑动槽（508）中部位置均开设有滑动孔（509），所述第一半框体（501）和第二半框体（502）的一端部卡接有第一封闭框（510），所述第一半框体（501）和第二半框体（502）的另一端部卡接有第二封闭框（511），所述第一封闭框（510）和第二封闭框（511）的端部均安装有安装片（512），所述安装片（512）中部开设有安装圆孔（513），所述第一封闭框（510）和第二封闭框（511）的两端均开设有操作孔（514），所述第一封闭框（510）和第二封闭框（511）的顶部一端均开设有第一卡接孔（515），所述第一封闭框（510）和第二封闭框（511）的底部另一端均开设有第二卡接孔（516），所述第一卡接孔（515）位置卡接有第一T型杆（517），所述第二卡接孔（516）位置卡接有第二T型杆（518），所述第一T型杆（517）和第二T型杆（518）端部均开设有条形孔（519）。

5.根据权利要求4所述的一种变压器内置分布式光纤形变传感器，其特征在于，所述第一T型杆（517）卡接于第二半框体（502）的滑动槽（508）顶部，所述第二T型杆（518）卡接于第一半框体（501）的滑动槽（508）底部。

6.根据权利要求4所述的一种变压器内置分布式光纤形变传感器，其特征在于，所述第一T型杆（517）和第二T型杆（518）的结构相同，大小相等；

所述滑动孔（509）的宽度是第一T型杆（517）短杆宽度的两倍。

7.根据权利要求4所述的一种变压器内置分布式光纤形变传感器，其特征在于，所述滑动槽（508）、滑动孔（509）和操作孔（514）连通，所述滑动孔（509）宽度和操作孔（514）宽度相等。

8.根据权利要求4所述的一种变压器内置分布式光纤形变传感器，其特征在于，所述条形孔（519）开设于第一T型杆（517）和第二T型杆（518）的短杆中部。