專利名稱：用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備觸頭的在線檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)涉及一種用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒。
背景技術(shù)：
發(fā)電廠、變電站的高壓開(kāi)關(guān)柜是保證輸配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵部件之一，高壓開(kāi)關(guān)柜正常工作與否關(guān)系著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此確保高壓開(kāi)關(guān)柜可靠運(yùn)行尤其重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)發(fā)生事故的原因中有相當(dāng)一部分與熱問(wèn)題有關(guān)。在開(kāi)關(guān)設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，開(kāi)關(guān)柜中的高壓開(kāi)關(guān)觸頭、母線搭接點(diǎn)等部位通常會(huì)因?yàn)榘惭b搭接不當(dāng)或老化而使得接觸電阻過(guò)大，并造成主回路溫度異常。若未能及時(shí)獲知此變化，繼續(xù)運(yùn)行，則會(huì)進(jìn)一步加劇發(fā)熱和氧化，并產(chǎn)生惡性循環(huán)，進(jìn)而出現(xiàn)諸如觸指熔化脫落、觸頭燒毀以及相鄰絕緣材料劣化等現(xiàn)象，最后甚至?xí)鸹?，發(fā)生事故，嚴(yán)重地甚至造成擊穿、爆炸等惡性事故。長(zhǎng)期以來(lái)，因?yàn)楦邏洪_(kāi)關(guān)柜的主回路(主要是指觸臂、觸頭和母線)處于高電位環(huán)境，在直接測(cè)量條件下無(wú)法解決高壓絕緣、高低電位下電氣隔離等各類問(wèn)題，使得斷路器主回路溫度在線監(jiān)測(cè)一直是一個(gè)難題。目前，主要是通過(guò)以下幾種手段直接或間接檢測(cè)主回路溫升變色片、紅外線成像及測(cè)溫技術(shù)、通過(guò)金屬導(dǎo)線埋設(shè)溫度傳感器測(cè)溫或者光纖光柵測(cè)溫。其中，光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)具有抗電磁干擾、抗腐蝕、電絕緣和高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，在電力工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。但由于高壓開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，觸頭盒內(nèi)空間狹小，大大地增加了光纖光柵傳感器的安裝難度。另外，用于將光纖光柵傳感器固定于高壓開(kāi)關(guān)觸頭上的裝置和夾具會(huì)導(dǎo)致觸頭盒內(nèi)結(jié)構(gòu)改變，觸頭同開(kāi)關(guān)柜殼體之間的空間凈距減小，絕緣等級(jí)下降，大大增加了發(fā)生高壓擊穿、短路的風(fēng)險(xiǎn)。而如果簡(jiǎn)單黏貼固定，又會(huì)由于斷路器搖進(jìn)搖出、開(kāi)斷動(dòng)作、日久、小動(dòng)物接觸等原因脫落，造成監(jiān)控失效，增加維護(hù)成本和運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)現(xiàn)有高壓開(kāi)關(guān)柜的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)中的上述缺陷深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，其能在高壓開(kāi)關(guān)觸頭上或觸頭盒內(nèi)不外加任何設(shè)備的情況下，測(cè)量高電壓環(huán)境下高壓開(kāi)關(guān)觸頭的溫度，以解決現(xiàn)有由于在母排上安裝光纖光柵測(cè)溫傳感器安裝后易造成空氣凈距減小、絕緣等級(jí)下降或容易脫落的問(wèn)題。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，包括觸頭盒本體，該觸頭盒本體具有可供靜觸頭容設(shè)的容室；其中，該光纖復(fù)合觸頭盒還包括測(cè)溫插件以及澆注于測(cè)溫插件內(nèi)的光纖、導(dǎo)熱嵌件以及光纖接口嵌件，該光纖一端與光纖接口嵌件相連，另一端部則形成有光纖光柵，該光纖光柵嵌設(shè)于導(dǎo)熱嵌件內(nèi)，該導(dǎo)熱嵌件露出于該測(cè)溫插件，該觸頭盒本體上形成有與容室相通的通孔，該測(cè)溫插件容設(shè)在通孔內(nèi)并使該導(dǎo)熱嵌件能貼合于該靜觸頭。進(jìn)一步，該導(dǎo)熱嵌件在相背于靜觸頭的一側(cè)形成有盲孔，該光纖上除光纖光柵位置的外表面都套裝有熱縮套管，該光纖光柵以及熱縮套管的端部沉設(shè)入盲孔中。進(jìn)一步,該光纖光柵的長(zhǎng)度為10 20mm。進(jìn)一步，該通孔為圓柱形孔或圓臺(tái)形孔，該測(cè)溫插件亦相應(yīng)為圓柱形或圓臺(tái)形。進(jìn)一步，該觸頭盒本體和測(cè)溫插件均采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注成型。進(jìn)一步，該觸頭盒本體還具有用于將靜觸頭固定在觸頭盒本體上的固定嵌件，該固定嵌件上開(kāi)有內(nèi)螺紋，該導(dǎo)熱嵌件上外部開(kāi)有可與該內(nèi)螺紋螺紋連接的外螺紋。采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型涉及的光纖復(fù)合觸頭盒，其當(dāng)靜觸頭固定在觸頭盒本體的容室內(nèi)時(shí)，該導(dǎo)熱嵌件會(huì)與靜觸頭保持良好的熱量傳遞，即讓導(dǎo)熱嵌件能與靜觸頭具有同樣的溫度；由此本實(shí)用新型基于光纖光柵溫度傳感原理，其以光纖光柵為傳感部件，能方便地通過(guò)與光纖接口嵌件相連的光譜分析儀而測(cè)出導(dǎo)熱嵌件的溫度，如此即可獲知當(dāng)前靜觸頭的溫度信息，并且具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)以及實(shí)施簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中測(cè)溫插件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I所示的光纖復(fù)合觸頭盒與靜觸頭相組配時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中光纖復(fù)合觸頭盒 100觸頭盒本體 I 容室11通孔 12 固定嵌件13測(cè)溫插件 2 光纖21導(dǎo)熱嵌件 22 盲孔221光纖接口嵌件 23 光纖光柵24熱縮套管 25 靜觸頭200。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖I至圖3所示，其為本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒100較佳實(shí)施例。該光纖復(fù)合觸頭盒100包括觸頭盒本體I和測(cè)溫插件2，其中該觸頭盒本體1，具有容室11以及與容室11相連通的通孔12，該容室11可供靜觸頭200容設(shè)于其中，該通孔12優(yōu)選采用圓柱形孔或圓臺(tái)形孔；該測(cè)溫插件2，具有光纖21、導(dǎo)熱嵌件22以及光纖接口嵌件23，該光纖21、導(dǎo)熱嵌件22以及光纖接口嵌件23都是澆注成型在測(cè)溫插件2內(nèi)，該導(dǎo)熱嵌件22可以由導(dǎo)熱性佳的材質(zhì)制成，比如在本實(shí)施例中其采用的為金屬；該光纖21 —端與光纖接口嵌件23相連，另一端部則形成有光纖光柵24，該光纖光柵24嵌設(shè)于導(dǎo)熱嵌件22內(nèi)，該導(dǎo)熱嵌件22露出于該測(cè)溫插件2而可供與靜觸頭200發(fā)生熱量傳遞，該測(cè)溫插件2容設(shè)在通孔12內(nèi)并使該導(dǎo)熱嵌件22能貼合于該靜觸頭200 ;優(yōu)選地,該光纖光柵24的長(zhǎng)度為10 20mm,與通孔12形狀相對(duì)應(yīng)地，該測(cè)溫插件2也為圓柱形或圓臺(tái)形。作為進(jìn)一步改進(jìn)的方案，該導(dǎo)熱嵌件22在相背于靜觸頭200的一側(cè)形成有盲孔221，該光纖21上除光纖光柵24位置的外表面都套裝有熱縮套管25，該光纖光柵24以及熱縮套管25的端部均沉設(shè)入盲孔221中，并保持光纖光柵24外表面不與導(dǎo)熱嵌件22的表面 接觸?；诠饫w光柵測(cè)溫是利用光的折射變化，對(duì)溫度進(jìn)行標(biāo)定的；即如果同其他物體表面接觸，在接觸的地方介質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致折射頻譜也發(fā)生變化，即形成測(cè)量誤差。如此，其能讓該光纖光柵24在感測(cè)溫度時(shí)具有靈敏度高的特點(diǎn)。作為整個(gè)光纖復(fù)合觸頭盒 100的一種材料選擇，該觸頭盒本體I和該測(cè)溫插件2均可以采用環(huán)氧樹(shù)脂或者其它高分子材料澆注成型；優(yōu)選的，在該盲孔的封口處還可以通過(guò)套設(shè)一層或者多層的熱縮套而起到密封盲孔的作用。另外，為了讓該導(dǎo)熱嵌件22與靜觸頭200之間能進(jìn)行穩(wěn)定的熱量傳遞，該觸頭盒本體I還具有用于將靜觸頭200固定在觸頭盒本體I上的固定嵌件13，該固定嵌件13上開(kāi)有內(nèi)螺紋，該導(dǎo)熱嵌件22上外部開(kāi)有外螺紋，該外螺紋可與該內(nèi)螺紋螺紋連接，從而讓導(dǎo)熱嵌件22能穩(wěn)定地與靜觸頭200接觸而獲取靜觸頭200上的溫度信息。這樣，本實(shí)用新型涉及的光纖復(fù)合觸頭盒100，其當(dāng)靜觸頭200固定在觸頭盒本體I的容室11內(nèi)時(shí)，該導(dǎo)熱嵌件22會(huì)與靜觸頭200保持良好的熱量傳遞，即讓導(dǎo)熱嵌件22能與靜觸頭200具有同樣的溫度；由此本實(shí)用新型基于光纖光柵24溫度傳感原理，其以光纖光柵24為傳感部件，能方便地通過(guò)與光纖接口嵌件23相連的光譜分析儀而測(cè)出導(dǎo)熱嵌件22的溫度，如此即可獲知當(dāng)前靜觸頭200的溫度信息，并且具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)以及實(shí)施簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。光纖光柵溫度傳感器的原理為光纖光柵的反射率或透射峰的波長(zhǎng)與光柵的折射率調(diào)制周期以及纖芯折射率有關(guān)。當(dāng)寬帶光源入射到布喇格光柵時(shí)，會(huì)因?yàn)檎凵渎实母淖兌凵?、透射或反射，其中反射要符合布喇格條件，即光的反射波長(zhǎng)要滿足下列光纖方程
權(quán)利要求1.一種用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，包括觸頭盒本體，該觸頭盒本體具有可供靜觸頭容設(shè)的容室；其特征在于，該光纖復(fù)合觸頭盒還包括測(cè)溫插件以及澆注于測(cè)溫插件內(nèi)的光纖、導(dǎo)熱嵌件以及光纖接ロ嵌件，該光纖一端與光纖接ロ嵌件相連，另ー端部則形成有光纖光柵，該光纖光柵嵌設(shè)于導(dǎo)熱嵌件內(nèi)，該導(dǎo)熱嵌件露出于該測(cè)溫插件，該觸頭盒本體上形成有與容室相通的通孔，該測(cè)溫插件容設(shè)在通孔內(nèi)并使該導(dǎo)熱嵌件能貼合于該靜觸頭。
2.如權(quán)利要求I所述的用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，其特征在干，該導(dǎo)熱嵌件在相背于靜觸頭的ー側(cè)形成有盲孔，該光纖上除光纖光柵位置的外表面都套裝有熱縮套管，該光纖光柵以及熱縮套管的端部沉設(shè)入盲孔中。
3.如權(quán)利要求I所述的用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，其特征在干，該光纖光柵的長(zhǎng)度為10 20mm。
4.如權(quán)利要求I所述的用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，其特征在干，該通孔為圓柱形孔或圓臺(tái)形孔，該測(cè)溫插件亦相應(yīng)為圓柱形或圓臺(tái)形。
5.如權(quán)利要求I所述的用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，其特征在干，該觸頭盒本體和測(cè)溫插件均采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注成型。
6.如權(quán)利要求I所述的用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，其特征在干，該觸頭盒本體還具有用于將靜觸頭固定在觸頭盒本體上的固定嵌件，該固定嵌件上開(kāi)有內(nèi)螺紋，該導(dǎo)熱嵌件上外部開(kāi)有可與該內(nèi)螺紋螺紋連接的外螺紋。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)觸頭溫度的光纖復(fù)合觸頭盒，包括觸頭盒本體，該觸頭盒本體具有可供靜觸頭容設(shè)的容室；其特征在于，該光纖復(fù)合觸頭盒還包括測(cè)溫插件以及澆注于測(cè)溫插件內(nèi)的光纖、導(dǎo)熱嵌件以及光纖接口嵌件，該光纖一端與光纖接口嵌件相連，另一端部則形成有光纖光柵，該光纖光柵嵌設(shè)于導(dǎo)熱嵌件內(nèi)，該導(dǎo)熱嵌件露出于該測(cè)溫插件，該觸頭盒本體上形成有與容室相通的通孔，該測(cè)溫插件容設(shè)在通孔內(nèi)并使該導(dǎo)熱嵌件能貼合于該靜觸頭。本實(shí)用新型可即時(shí)獲知當(dāng)前靜觸頭的溫度信息，并且具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)和實(shí)施簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K11/32GK202403830SQ20112047008
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者張健, 張華光, 雷政 申請(qǐng)人:廈門Abb開(kāi)關(guān)有限公司