CN203965068U - 一种固体绝缘环网柜在线温度监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固体绝缘环网柜在线温度监测装置，其特征在于：包括固体绝缘环网柜的A相主绝缘体和光纤测温头，所述固体绝缘环网柜的A相主绝缘体由环氧树脂制成，固体绝缘环网柜的A相主绝缘体上底部设有一体成型的主母线铜嵌件和出线套管铜嵌件，所述光纤测温头浇筑在固体绝缘环网柜的A相主绝缘体的环氧树脂内部；所述光纤测温头由光缆接口、半球形金属护套和连接光缆接口和半球形金属护套的光纤构成。本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型光纤测温头安装位置准确；测温头与发热体接触可靠；光纤排布方便、安全、可靠；消除了爬电现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度监测装置，尤其涉及一种固体绝缘环网柜在线温度监测装置。
背景技术
随着我国电力工业的大力发展和需求量的不断增长，固体绝缘环网柜被广泛应用于电力系统中。固体绝缘环网柜加工工艺严格，技术先进，且绝缘介质为固体，开断性能由真空泡保证，因而具有良好的性能，具有检修周期长、故障率低、维护费用少，占地面积小等优点。但在长时间的运行之后，经过操作的冲击振动、电动力的影响、周围空气的氧化，环网柜高压导体的触头及搭接面仍有可能产生接触不良，由于接触电阻变大，在负载电流流过时会产生过热现象。触头、母线过热会引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，形成重大事故，造成巨大的经济损失。因此，实现对固体绝缘环网柜的在线温度监测，提前发现并消除热故障隐患，对固体绝缘环网柜的安全可靠运行具有非常重要的意义。
现有技术中，对高压带电设备温度监测方法有测温蜡片法、红外测温法、无线测温法和光纤测温法。
测温蜡片法采用测温蜡片实现温度监测，测温蜡片是一种会变色的不干胶贴纸，由背面带有的不干胶粘贴被测点，颜色变化指示过热的新型不可逆示温类产品，当被测点温度高于变色额定温度时，变色示温片即由原始白色变成过热后的黑色，并永远保持过热后的黑色。测温蜡片法中使用的测温蜡片具有不可逆性，只能一次性使用，同时也不具备实时数据记录和精确测量的功能，因此，该温度监测方式常常需要人工去目测，安装点的视线易被遮挡，精确度不高、使用不便。
红外测温法采用红外测温仪接收被测量点幅射出的远红外波，通过判断远红外波长来实现测量点温度的测量，红外测温仪适合人工巡查测温，因为使用比较灵活，现在已经成为220kV以上高压电力设备温度检测的一个主要手段。但是这种测温法所采用的设备体积较大，成本高，精度得不到保证，无法实现在线实时监测；此外，红外线无法绕射透过遮挡物，而固体绝缘环网柜结构紧凑空间小，限制了红外测温法固体绝缘环网柜中的应用。
无线测温法采用电池或者小CT取能给测温芯片供电，再将测温芯片得到的信号通过无线芯片无线发出。该测温法虽然实现了温度信号的无线传输，但是由于该方案属于有源方案，传感头需要电池供电或者小CT取能供电，电池供电存在需要定时更换电池，而且电池在夏季抗高温能力较差，给电力部门的运营带来影响；所谓小CT就是一个小变压器，它可以通过感应高压母线上的交变电流取得电能，采用CT取能，传感头体积较大，固体绝缘环网柜体积小结构紧凑，小CT布放的位置受到很大的影响，甚至布放不下，缺乏普遍适应性。
光纤测温法是探测光缆铺设在待测的设备上，光经放大后，由光纤传达到热敏材料部分，然后反射回一个与自身温度相对应的脉冲光信号，信号经过处理即可求得实时温度。目前的光纤测温法中，一般是将光纤沿高压导体表面布置，测温探头贴附在高压导体表面。此种测温法中，光纤在空气中横跨地与高压导体间，在空气中的水汽、盐分及尘埃影响下将导致光纤沿面放电，俗称“爬电”，绝缘性降低，具有安全隐患。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的上述不足，提供了一种固体绝缘环网柜在线温度监测装置。
本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种固体绝缘环网柜在线温度监测装置，其特征在于：包括固体绝缘环网柜的A相主绝缘体和光纤测温头，所述固体绝缘环网柜的A相主绝缘体由环氧树脂制成，固体绝缘环网柜的A相主绝缘体上底部设有一体成型的主母线铜嵌件和出线套管铜嵌件，所述光纤测温头浇筑在固体绝缘环网柜的A相主绝缘体的环氧树脂内部；所述光纤测温头由光缆接口、半球形金属护套和连接光缆接口和半球形金属护套的光纤构成。
进一步地，所述光纤测温头包括电缆套管光纤测温头、真空泡上桩头光纤测温头、真空泡下桩头光纤测温头和主母线光纤测温头；所述电缆套管光纤测温头浇筑在电缆进出线套管处的环氧绝缘层中，真空泡上桩头光纤测温头浇筑在真空泡的上桩头处的环氧绝缘层中，真空泡下桩头光纤测温头浇筑在真空泡的下桩头处的环氧绝缘层中，主母线光纤测温头浇筑在主母线处的环氧绝缘层中。
本实用新型是在需要监测温度的触头、导体搭接面附近，在环网柜主绝缘体的绝缘外壳(材料主要是环氧树脂)中浇注入光纤测温头，使光纤测温头与环氧树脂紧密无气隙地浇成一体。主绝缘体的环氧树脂外壳具有足够的绝缘性能，光纤为光学玻璃绝缘材料，其介电常数与环氧树脂相当，紧密无气隙地与环氧树脂浇注成一体，并不降低环氧树脂的绝缘性能。通过预先模具浇注，简化了光纤测温头的安装。
本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型光纤测温头安装位置准确；测温头与发热体接触可靠；光纤排布方便、安全、可靠；消除了爬电现象。
附图说明
图1是本实用新型的光纤测温头结构示意图。
图2是固体绝缘环网柜的A相主绝缘体的外形图。
图3是本实用新型的剖面构造图。
图4是本光纤在线测温系统的原理图。
图中：1-光缆接口；2-光纤；3-半球形金属护套；4-主绝缘体的环氧层；5-主母线铜嵌件；6-出线套管铜嵌件；7-电缆套管光纤测温头；8-真空泡上桩头光纤测温头；9-真空泡下桩头光纤测温头；10-主母线光纤测温头；11-光纤测温头；12-光缆；13-在线温度巡检仪；14-后台管理系统；15-环网柜机构。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步详述。
如图1至图3所示，一种固体绝缘环网柜在线温度监测装置，包括固体绝缘环网柜的A相主绝缘体(图2、图3所示)和光纤测温头(图1所示)，所述固体绝缘环网柜的A相主绝缘体由环氧树脂制成，固体绝缘环网柜的A相主绝缘体上底部设有一体成型的主母线铜嵌件5和出线套管铜嵌件6，所述光纤测温头浇筑在固体绝缘环网柜的A相主绝缘体的环氧树脂内部；所述光纤测温头由光缆接口1、半球形金属护套3和连接光缆接口1和半球形金属护套3的光纤2构成；所述光纤测温头包括电缆套管光纤测温头7、真空泡上桩头光纤测温头8、真空泡下桩头光纤测温头9和主母线光纤测温头10。
如图1至图4所示，各光纤测温头整体无气隙地浇注在主绝缘体的环氧层4中，半球形金属护套3靠近主母线铜嵌件5或出线套管铜嵌件6，与主母线铜嵌件5或出线套管铜嵌件6之间存有约10mm厚的环氧绝缘层，半球形金属护套3、主母线铜嵌件5和出线套管铜嵌件6的表面光滑，两者间有约10毫米厚的环氧绝缘层隔开，因此电场分布比较均匀，两者间有足够的绝缘性能。光纤测温头的长度L可根据需要缩短或加长。光缆接口1内有一个内螺纹，外连到在线温度巡检仪13的光缆可插进此接口，实现光信号在光纤测温头11与在线温度巡检仪13之间的传输。温度检测范围可达-10℃～180℃。
如图2、图3所示，图2是固体绝缘环网柜的A相主绝缘体的外形图(B相及C相的原理与此相同，这里略过)，图3是本实用新型的剖面构造图。固体绝缘环网柜中比较重要的测温点有电缆进出线套管处、真空泡的上桩头及下桩头处、主母线处计4处。在电缆进出线套管处的环氧绝缘层中浇注有电缆套管光纤测温头7，在真空泡的上桩头处的环氧绝缘层中浇注有真空泡上桩头光纤测温头8，在真空泡的下桩头处的环氧绝缘层中浇注有真空泡下桩头光纤测温头9，在主母线处的环氧绝缘层中浇注有主母线光纤测温头10。这些浇注的测温头与高压带电导体间均有足够的绝缘强度，因此可以实现在线监测。因光纤测温头的半球形金属护套3、主母线铜嵌件5和出线套管铜嵌件6间有约10毫米厚的环氧绝缘层隔开，光纤测温头的实测温度比被测高压带电导体的温度要低一个△t的温度差值,该△t差值可在在线温度巡检仪13内部通过软件修正。
图4是本光纤在线测温系统的原理图，光纤测温头11通过光缆12连通至在线温度巡检仪13，在线温度巡检仪13通过通讯系统连接至后台管理系统14。在线温度巡检仪13可以向环网柜机构15实时(或延时)发送高温或超温等多个报警或跳闸信号，以便于分析及排除环网柜的故障。
上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
Claims (2)
1.一种固体绝缘环网柜在线温度监测装置，其特征在于：包括固体绝缘环网柜的A相主绝缘体和光纤测温头，所述固体绝缘环网柜的A相主绝缘体由环氧树脂制成，固体绝缘环网柜的A相主绝缘体上底部设有一体成型的主母线铜嵌件和出线套管铜嵌件，所述光纤测温头浇筑在固体绝缘环网柜的A相主绝缘体的环氧树脂内部；所述光纤测温头由光缆接口、半球形金属护套和连接光缆接口和半球形金属护套的光纤构成。
2.根据权利要求1所述的一种固体绝缘环网柜在线温度监测装置，其特征在于：所述光纤测温头包括电缆套管光纤测温头、真空泡上桩头光纤测温头、真空泡下桩头光纤测温头和主母线光纤测温头；所述电缆套管光纤测温头浇筑在电缆进出线套管处的环氧绝缘层中，真空泡上桩头光纤测温头浇筑在真空泡的上桩头处的环氧绝缘层中，真空泡下桩头光纤测温头浇筑在真空泡的下桩头处的环氧绝缘层中，主母线光纤测温头浇筑在主母线处的环氧绝缘层中。
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Cited By (1)
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2014
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