CN205940802U - 油浸变压器光纤测温探头装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油浸式变压器光纤测温设备领域，公开了一种油浸变压器光纤测温探头装置，包括测温组件和信号传输组件，所述信号传输组件包括传输石英光纤以及套设在所述传输石英光纤外部的光纤保护组件；所述测温组件包括一端密封的石英玻璃管，所述石英玻璃管内部设置有测温材料，所述传输石英光纤伸入所述石英玻璃管内与所述测温材料接触，且所述传输石英光纤与石英玻璃管的开口端连接密封。本实用新型通过使用全石英光纤结构，不仅保护信号传输，而且保证整个探头装置能在油浸变压器正常运行的环境中安全有效的长时间传输信号，独特的测温探头装置结构，增强油浸变压器绕组光纤测温探头的强度，提高了光纤探头的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及油浸式变压器光纤测温设备领域，特别是涉及一种油浸变压器光纤测温探头装置。
背景技术
电力变压器作为现代电力系统的核心设备之一，变压器的内部温度，尤其是绕组热点温度与变压器的绝缘性能及老化寿命有直接的关系；同时，绕组热点温度过高，会对并与电力系统的安全运行造成危险，而温度过低，变压器负载能力又无法得到充分利用，从而降低了变压器经济效应。因此，对变压器绕组进行温度监测，对保障变压器安全可靠、经济运行和延长使用寿命等具有重要的意义。
随着光纤技术的发展和智能电网的大力推进，光纤测温技术已经逐渐被电力变压器行业所接受。光纤测温可直接通过放在绕组中的传感探头实现真实、准确测量热点温度，为用户提供直接动态的测量，具有直接、实时、准确等优点。
针对大型高电压等级的油浸式变压器，由于变压器本身制作周期长、价格昂贵、在电网中影响大，光纤测温探头安装在变压器绕组线圈内，大部分情况下属于一次性的安装，变压器内部光纤探头将长期处于变压器油浸、高电压、高温度等环境中，因此为了保证光纤探头能够长期有效的测量绕组线圈温度，光纤探头需具有十分稳定的结构。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种光纤探头装置，应用于高电压等级油浸式变压器的光纤测温。本实用新型的光纤探头装置是为了满足光纤探头能够长期有效的测量变压器绕组线圈温度而进行的设计。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种油浸变压器光纤测温探头装置，所述装置包括测温组件和信号传输组件，
所述信号传输组件包括传输石英光纤以及套设在所述传输石英光纤外部的光纤保护组件；
所述测温组件包括一端密封的石英玻璃管，所述石英玻璃管内部设置有测温材料，所述传输石英光纤伸入所述石英玻璃管内与所述测温材料接触，且所述传输石英光纤与所述石英玻璃管的开口端连接密封。
进一步地，所述光纤保护组件至少包括从内到外依次套设在所述传输石英光纤外侧的两层PTFE光纤保护套管，相邻所述PTFE光纤保护套管之间设置有凯夫拉丝加强材料。
进一步地，所述光纤保护组件包括依次从内到外套设在所述传输石英光纤外侧的第一PTFE光纤保护套管和第二PTFE光纤保护套管，第一PTFE光纤保护套管和第二PTFE光纤保护套管之间设置有凯夫拉丝加强材料。
进一步地，所述PTFE光纤保护套管上间距设置有若干油孔。
进一步地，所述石英玻璃管的密封端采用石英光纤密封。
进一步地，相邻所述油孔间的间距为3cm-5cm。
进一步地，相邻所述油孔间的间距为3cm。
进一步地，第一PTFE光纤保护套管的外径为1.0mm-1.2mm，所述第二PTFE光纤保护套管的外径为2.2mm-2.4mm。
进一步地，传输石英光纤包括裸光纤段，所述裸光纤段所述与石英玻璃管的开口端连接密封，所述裸光纤段的长度为5mm
(三)有益效果
本实用新型提供的油浸变压器光纤测温探头装置，通过使用全石英光纤结构，不仅保护信号传输，而且保证整个探头装置能在油浸变压器正常运行的环境中安全有效的长时间传输信号，独特的探头装置结构，增强油浸变压器绕组光纤测温探头的强度，提高了光纤探头的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例的全石英光纤探头结构示意图；
图2为本实用新型实施例测温组件的剖面示意图。
图中，1：传输石英光纤；
2：测温部件，21：石英玻璃管，22：石英光纤，23：测温材料；
3：光纤保护组件，31，第一PTFE光纤保护套管，32：凯夫拉丝加强材料，33：第二PTFE光纤保护套管，34：油孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例油浸变压器光纤测温探头装置包括测温组件2和信号传输组件，所述信号传输组件包括传输石英光纤1以及套设在所述传输石英光纤1外部的光纤保护组件3；所述测温组件2包括一端密封的石英玻璃管21，所述石英玻璃管21内部设置有测温材料23，所述传输石英光纤1伸入所述石英玻璃管21内与所述测温材料23接触，且所述传输石英光纤1与石英玻璃管21的开口端连接密封。
其中，如图2所示，作为本实用新型的一种可选实施例，所述石英玻璃管21的密封端采用石英光纤22密封。这样的结构，方便测温组件中各部分的安装，具体而讲：首先使用CO2激光熔接机焊接石英玻璃管21和传输石英光纤1，然后放入测温材料23，再将石英玻璃管21用石英光纤22进行焊接；传输石英光纤1与石英玻璃管21直接通过激光熔接机进行一体焊接，使石英玻璃管21永久的与传输石英光纤1进行固定，测温组件2将是一个全密封性的整体，这样测温材料23全密封在传输石英光纤1与石英光纤22保护的内部，探头的测温组件2与油完全隔离，并能耐受高温、高压，可使探头在变压器寿命范围内高效测温。
本实施例的测温材料23属于荧光物质材料，材料本身强绝缘、耐高温，荧光材料受绿光激发，材料余辉时间与温度成比例关系，推算出测量温度。测温材料23寿命可高达几十年，长寿命保证测温的稳定性。
如图1所示，作为本实用新型的一种可选实施例，所述光纤保护组件光纤包括依次从内到外套设在所述传输石英光纤上的第一PTFE光纤保护套管31和第二PTFE光纤保护套管33，第一PTFE光纤保护套管31和第二PTFE光纤保护套管33之间设置有凯夫拉丝加强材料32。
光纤保护组件使用多层耐高温、耐油保护套管，保护传输石英光纤1在变压器内能够进行一定程度上的弯曲，使传输石英光纤不易断裂；同时高强度的PTFE光纤保护套管和凯夫拉丝加强材料32，使传输石英光纤1在安装和变压器运行震动中能受到很好的抗拉和抗压保护。
作为本实用新型的一种可选实施例，在第二PTFE光纤保护套管33上间距设置有若干油孔34，第二PTFE光纤保护套管33上的相邻油孔间距为3-5cm，作为一种可选方式，本实施例第二PTFE光纤保护套管33上每间隔3cm左右设置一个细小的油孔34。
在变压器浸油时，变压器油能通过油孔34浸入到光纤内部，整根光缆内部无空气，使光缆与变压器油融为一体，降低了变压器运行时，高电压下因空气因素带来的影响。
作为本实用新型的一种优选实施例，第一PTFE光纤保护套管31的外径为1.0mm-1.2mm，所述第二PTFE光纤保护套管33的外径为2.2mm-2.4mm光纤保护套管的厚度不易过厚，太厚的套管在光纤弯折过程中容易出现折损。
作为本实用新型的一种可选实施例，传输石英光纤1在与石英玻璃管21连接的位置预留一段裸光纤，也就是仅在光纤上涂抹保护层不设保护组件的光纤，裸光纤可以方便传输石英光纤与玻璃石英管的连接，同时为了保证整个光纤测温探头装置的稳定性，裸光纤段的长度不易过长，本实施例裸光纤的伸出长度为5mm。
本实施例油浸变压器光纤测温探头装置，解决了油浸式变压器绕组光纤测温时，光纤易断裂、光纤测温探头寿命以及光纤测温的稳定性问题，提高大型油浸式变压器长期使用的安全性；光纤探头的高绝缘性能，光纤探头在油里工频耐压和冲击耐压性能都高于一般的光纤探头，大大提高光纤测温的安全性，保证光纤探头能在高电压等级的油浸式变压器内使用；整个装置不仅保护信号传输，而且保证整个探头能在油浸变压器正常运行的环境中能安全有效的长时间传输信号；独特的探头结构，增强油浸变压器绕组光纤测温探头的强度，提高光纤探头的使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，所述装置包括测温组件和信号传输组件，
所述信号传输组件包括传输石英光纤以及套设在所述传输石英光纤外部的光纤保护组件；
所述测温组件包括一端密封的石英玻璃管，所述石英玻璃管内部设置有测温材料，所述传输石英光纤伸入所述石英玻璃管内与所述测温材料接触，且所述传输石英光纤与所述石英玻璃管的开口端连接密封。
2.如权利要求1所述的油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，所述光纤保护组件至少包括从内到外依次套设在所述传输石英光纤外侧的两层PTFE光纤保护套管，相邻层的所述PTFE光纤保护套管之间设置有凯夫拉丝加强材料。
3.如权利要求2所述的油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，所述光纤保护组件包括依次从内到外套设在所述传输石英光纤外侧的第一PTFE光纤保护套管和第二PTFE光纤保护套管，第一PTFE光纤保护套管和第二PTFE光纤保护套管之间设置有凯夫拉丝加强材料。
4.如权利要求2所述的油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，所述PTFE光纤保护套管上间距设置有若干油孔。
5.如权利要求1所述的油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，所述石英玻璃管的密封端采用石英光纤密封。
6.如权利要求4所述的油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，相邻所述油孔间的间距为3cm-5cm。
7.如权利要求4所述的油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，相邻所述油孔间的间距为3cm。
8.如权利要求3所述的油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，第一PTFE光纤保护套管的外径为1.0mm-1.2mm，所述第二PTFE光纤保护套管的外径为2.2mm-2.4mm。
9.如权利要求1所述的油浸变压器光纤测温探头装置，其特征在于，传输石英光纤包括裸光纤段，所述裸光纤段与所述石英玻璃管的开口端连接密封，所述裸光纤段的长度为5mm。
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