CN202351199U - 基于光纤Bragg光栅温度传感器的智能测温穿墙套管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及基于光纤Bragg光栅温度传感器的智能测温穿墙套管，属光纤Bragg光栅温度测量器件技术领域。本实用新型关键结构在于光纤Bragg光栅温度传感器针对穿墙套管常见发热部位，设置光纤Bragg光栅传感器件，并分别贴于穿墙套管中间法兰和连线端子的金属部件表面，对穿墙套管温度进行有针对性的监测。根据高压套管技术条件(GB/T 4109-1999标准)和高压穿墙瓷套管.技术条件(GB/T12944.1-1999)比对温度检测结果，可以直接判断穿墙套管是否正常工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于光纤Bragg光栅温度传感器的智能测温穿墙套管，是利用光纤Bragg光栅对穿墙套管常见发热部位进行检测，属于光纤Bragg光栅测温装置技术领域。
背景技术
高压套管是引导一个或数个高压导体隔板(如墙壁或箱壳)并使导体与隔板绝缘的一种结构，还包括固定到隔板上去的部件，如法兰或其他紧固装置。高压套管的一个重要特点就是，它存在有稳定温升与热短时电流问题。
电流通过导体电阻会产生热损耗。导体周围的铁磁物体(如铁法兰和一般铁金属附件)在交变电磁场作用下产生铁损耗，而导体周围的绝缘介质在交变电磁场作用下产生介质损耗。这些热源都使套管温度升高。套管在额定电流作用下达到稳定温度状态时，某一部分的温度与周围介质(如空气，电器中的油等)温度之差称为该部分为稳定温升。短时故障电流通过穿墙套管时，会引起发热，还会引起电动力。高压套管可以在一定时间内承受短路电流产生的热效应而不致于被破坏，其所能承受的这种短路电流成为热短时电流。
与本实用新型最为接近的检测穿墙套管方法为红外热成像法，参见胡红光，《电力红外诊断技术作业与管理》，中国电力出版社，2006年4月。红外热像法采用人工巡检的方法，并不能及时发现穿墙套管的异常，监测结果受人为因素影响很大。红外热像法也很容易受到各种噪声的干扰，具有高噪声和低对比度的特点，图像信息和特征容易部分被噪声掩盖。因此，对穿墙套管进行故障检测时，利用红外热像法很难对穿墙套管是否正常工作作出精准识别。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于光纤Bragg光栅温度传感器的智能测温穿墙套管，本实用新型的智能测温穿墙套管是针对穿墙套管温度特点进行检测的传感装置，是通过穿墙套管热特性的检测，从而达到对其劣化情况，污闪情况进行监测的目的。
本实用新型基于光纤Bragg光栅温度传感器的智能测温穿墙套管，所说的穿墙套管有一个户外连线端子(1)，户外绝缘套(2)，中间法兰(3)，户内绝缘套(4)，户内连线端子(5)；其特征是，在中间法兰(3)的表面安装有光纤Bragg光栅温度传感器(6)，对穿墙套管的中间法兰金属部分进行温度的监测，在连线端子(1)、(5)的表面安装光纤Bragg光栅温度传感器(7)、(8)，对穿墙套管的连线端子金属连接部分进行温度的监测。
套管的温升不仅由其产生的热量决定，还取决于周围介质的散热能力。穿墙套管的发热部位主要集中在中间法兰和连线端子的金属部件上。为了对穿墙套管的常见发热部位进行检测，将光纤Bragg光栅粘贴于穿墙套管中间法兰和连线端子的金属部件表面。判断穿墙套管是否正常工作的依据是：检测到的穿墙套管温度低于其各部分的长期允许温升。每种结构的套管都必须通过温升实验证实套管各部分稳定温升不超过商标中长期允许温升值，才能认为套管符合正常标准。
高压套管技术条件(GB/T 4109-1999)和高压穿墙瓷套管技术条件(GB/T12944.1-1999)中，明确指出我国纯瓷穿墙套管的长期允许温升和最高允许发热温度以及高压套管各部位允许的发热温度及温升。可参照此标准，判断穿墙套管的测量结果是否在正常工作范围中。
套管各部分允许的发热温度及温升，参见表1。
表1套管各部位允许的发热温度及温升
我国纯瓷穿墙套管的长期允许温升和最高允许发热温度，参见表2。此表最高允许温升是以日最高温度40℃为基础的。
表2我国纯瓷穿墙套管的长期允许温升和最高允许发热温度
和现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型是一种基于光纤Bragg光栅温度传感器的智能测温穿墙套管，它是针对穿墙套管温度特点进行检测的传感装置，是通过穿墙套管热特性的检测，从而达到对其劣化情况，污闪情况进行监测的目的。
本实用新型主要优越性在于穿墙套管中间法兰和连线端子的金属部件表面设置了光纤Bragg光栅温度传感器，对穿墙套管的常见发热部位进行有针对性的温度检测。根据高压套管技术条件(GB/T 4109-1999标准)和高压穿墙瓷套管技术条件(GB/T12944.1-1999)比对温度测量结果，可以直接判断，穿墙套管的劣化、污闪等情况，以及其是否正常工作。
附图说明
附图1为本实用新型的结构图。
附图2为本实用新型结构的中间法兰(3)部分的正视细节图。
附图3为本实用新型结构的连线端子(1)、(5)的放大细节图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明。
实施例1
如附图所示，本实用新型有一个户外连线端子1，户外绝缘套2，中间法兰3，户内绝缘套4，户内连线端子5；在中间法兰3的表面安装有光纤Bragg光栅温度传感器6，对穿墙套管的中间法兰金属部分进行温度的监测；在连线端子1、5的表面安装光纤Bragg光栅温度传感器7，对穿墙套管的连线端子金属连接部分进行温度的监测。
以适用于126kV电压等级的穿墙套管为例，在穿墙套管中间法兰的表面安装光纤Bragg光栅温度传感装置，在穿墙套管连线端子表面安装光纤Bragg光栅温度传感装置。
具体参数如下：
1、穿墙套管型号，本实施例采用FCRG-L-126/630干式一体化套管为例；
2、穿墙套管额定电压：126kV；额定电流：630A；
3、穿墙套管，尺寸参数：穿墙套管总长：2960mm；爬电距离3150mm；法兰盘边长：400mm；中心孔距：525mm；连线端子边长：63mm；中心孔距：30mm；
4、穿墙套管重量：85Kg
5、光纤Bragg光栅的技术参数为：中心波长：λB＝1550nm。
实验例2
本实用新型基于光纤Bragg光栅温度传感器的智能测温穿墙套管的结构情况和实施例1相同，只是所用穿墙套管和光纤Bragg光栅的技术参数有所不同。
以适用于252kV电压等级的穿墙套管为实施例，在穿墙套管中间法兰的表面安装光纤Bragg光栅温度传感装置，在穿墙套管连线端子表面安装光纤Bragg光栅温度传感装置。具体参数如下：
1.穿墙套管型号，本实施例采用FCRG-252/630干式一体化套管为例；
2.穿墙套管额定电压：252kV；额定电流：630A；
3、穿墙套管，尺寸参数：穿墙套管总长：5500mm；爬电距离6300mm；法兰盘边长：700mm；中心孔距：600mm；连线端子边长：63mm；中心孔距：30mm；
4、穿墙套管重量：450Kg；
5、光纤Bragg光栅的技术参数为：中心波长：λB＝1550nm。
Claims (1)
1.一种基于光纤Bragg光栅温度传感器的智能测温穿墙套管，所说的穿墙套管有一个户外连线端子(1)，户外绝缘套(2)，中间法兰(3)，户内绝缘套(4)，户内连线端子(5)；其特征是，在中间法兰(3)的表面安装有光纤Bragg光栅温度传感器(6)，对穿墙套管的中间法兰金属部分进行温度的监测，在连线端子(1)、(5)的表面安装光纤Bragg光栅温度传感器(7)、(8)，对穿墙套管的连线端子金属连接部分进行温度的监测。
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