專利名稱：一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測量隔離開關(guān)觸指壓力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測量隔離開關(guān)觸指壓力裝置，具體涉及一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測量隔離開關(guān)觸指壓力裝置，屬光電子測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高壓隔離開關(guān)被廣泛地用于電力系統(tǒng)，是電網(wǎng)運行設(shè)備中數(shù)量最多、最易失修的一次高壓輸變電設(shè)備，同時也是故障最多的一類輸變電設(shè)備。其中由于觸指壓力不符合要求引發(fā)的高壓隔離開關(guān)過熱故障缺陷，更比比皆是。這是因為，隔離開關(guān)觸指壓力降低(觸指壓簧彈性減弱)，主回路接觸電阻就會增大，引起觸頭發(fā)熱，觸頭發(fā)熱后接觸面氧化造成 接觸電阻進一步增大，觸頭發(fā)熱更厲害，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重時發(fā)生熔焊產(chǎn)生拉弧，引發(fā)事故。為此，國家電網(wǎng)生[2006]57號《交流高壓隔離開關(guān)和接地開關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)》4 (4)條將高壓隔離開關(guān)觸指壓力測試列為了預(yù)防性試驗項目；國家電網(wǎng)公司在《十八項電網(wǎng)重大反事故措施》11. 12. 2條、華中電網(wǎng)有限公司《預(yù)防高壓開關(guān)設(shè)備事故措施》12. 2條和《四川省電力公司反事故措施實施細(xì)則》6. 12. 2條中，均要求新安裝或檢修后的高壓隔離開關(guān)開展觸指壓力測試。但由于沒有專用測量工具和有效的測試方法，全國各地在高壓隔離開關(guān)實際安裝、檢修及預(yù)試工作中，并沒能開展起來，文件精神和要求也沒有得到落實。目前對觸指壓力測量方法有兩種一種是依靠檢修人員的經(jīng)驗，比如數(shù)加力手柄搖動的圈數(shù)或用雙手拉動剪力式開關(guān)的兩臂來估計接觸壓力的大小，這種方法既不方便又不準(zhǔn)確。另一種是模擬隔離開關(guān)動觸頭器件，將傳感元件安裝在模擬的隔離開關(guān)動觸頭上，在不通電的情況下將模擬動觸頭插入隔離開關(guān)動、靜觸頭實際合閘位置，這樣對隔離開關(guān)觸指壓力進行測量。這種測量方法必須要在斷電的時候進行測量，而且測量的并不是真正的動觸頭合閘時所產(chǎn)生的觸指壓力，不能實施隔離開關(guān)觸指壓力的實時在線安全監(jiān)測，不能及時的反映隔離開關(guān)觸指壓力的變化，不能精確的判斷動觸頭合閘時的安全合閘位置。

實用新型內(nèi)容本實用新型提出一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測量隔離開關(guān)觸指壓力裝置，通過隔離開關(guān)合閘時，得到隔離開關(guān)動觸頭的位移量、隔離開關(guān)觸指壓簧處的壓力和隔離開關(guān)觸指所產(chǎn)生的撓度，從而實現(xiàn)對隔離開關(guān)觸指壓力的精確測量。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的裝置包括光纖Bragg光柵位移傳感器I、光纖Bragg光柵壓力傳感器2和隔離開關(guān)組成；光纖Bragg光柵位移傳感器I固定在隔離開關(guān)靜觸頭觸壁6上，光纖Bragg光柵壓力傳感器2固定在隔離開關(guān)彈簧3外側(cè)。所述的光纖Bragg光柵位移傳感器米用已有的光纖Bragg光柵位移傳感器；所述的壓力傳感器包括螺釘6、光纖Bragg光柵7、連接栓8、隔離護墊9、墊圈10、彈簧11、等強度懸臂梁12、隔離開關(guān)觸指13、光纖Bragg光柵引出線14，利用螺釘6、連接栓8、隔離護墊9和墊圈10將等強度懸臂梁12固定作為等強度懸臂梁的固定端，等強度懸臂梁12與隔離開關(guān)觸指13上的連接栓8連接并且與彈簧11和隔離開關(guān)觸指13上的連接栓8上的螺釘6相抵。所述的光纖Bragg光柵位移傳感器采用BGK_FBG_A3/A6型光纖光柵式位移計等具有相同功能的光纖Bragg光柵位移傳感器。所述的隔離開關(guān)為其觸頭類型類似于GW4、Gff5, Gff8, GW13等類型的隔離開關(guān)。本實用新型使用中，在計算隔離開關(guān)觸指壓力時，隔離開關(guān)靜觸頭上的觸指可等效為等截面懸臂梁。本實用新型的有益效果是I、利用粘貼于等強度懸臂梁上、下表面的傳感光柵對溫度和壓力響應(yīng)的差異性，可實現(xiàn)對溫度和壓力的同時測量。 2、由于光纖Bragg光柵是電絕緣材料，因此具有抗電磁干擾能力(EMI),光纖Bragg光柵傳感器適用于強電磁干擾情況下的隔離開關(guān)觸指壓力測量。3、可以實現(xiàn)對隔離開關(guān)觸指壓力實時在線安全監(jiān)測，對進一步研究線接觸壓力和接觸電阻之間的關(guān)系作有力的鋪墊。

圖I為本實用新型中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型中的隔離開關(guān)靜觸頭上的觸指等效等截面懸臂梁結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_光纖Bragg光柵位移傳感器、2-光纖Bragg光柵壓力傳感器、3-彈簧、4-隔離開關(guān)觸指、5-隔離開關(guān)動觸頭、6-隔離開關(guān)觸壁、7-墊圈、8-光纖Bragg光柵、9-螺釘、10-光纖Bragg光柵引出線、11_連接栓、12-隔離護墊、13-等強度懸臂梁。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，以方便技術(shù)人員理解。如圖I所示裝置包括光纖Bragg光柵位移傳感器I、光纖Bragg光柵壓力傳感器2和隔離開關(guān)組成；光纖Bragg光柵位移傳感器I固定在隔離開關(guān)靜觸頭觸壁6上，光纖Bragg光柵壓力傳感器2固定在隔離開關(guān)彈簧3外側(cè).所述的隔離開關(guān)是GW4、Gff5, Gff8, Gff13等類型的隔離開關(guān)；光纖Bragg光柵位移傳感器米用已有的光纖Bragg光柵位移傳感器。 為了更好地實現(xiàn)本技術(shù)方案，本實用新型提供了一種壓力傳感器。如圖2所示所述的壓力傳感器包括螺釘9、光纖Bragg光柵8、連接栓11、隔離護墊12、墊圈7、彈簧3、等強度懸臂梁13、隔離開關(guān)觸指4、光纖Bragg光柵引出線10，利用螺釘9、連接栓11、隔離護墊12和墊圈7將等強度懸臂梁13固定作為等強度懸臂梁的固定端，等強度懸臂梁13與隔離開關(guān)觸指4上的連接栓11連接并且與彈簧3和隔離開關(guān)觸指4上的連接栓11上的螺釘9相抵。本裝置的工作過程裝置完成裝配以后，隔離開關(guān)進行合閘動作時，位移傳感器的動觸頭接觸到隔離開關(guān)動觸頭，通過光譜分析儀檢測位移傳感器的光譜信號，進而得到位移傳感器產(chǎn)生的位移信號；同時，隔離開關(guān)觸指發(fā)生形變，使隔離開關(guān)彈簧發(fā)生變形產(chǎn)生推力，再通過光譜分析儀檢測壓力傳感器的光譜信號，進而壓力傳感器得到壓力信號，從而進一步得到隔離開關(guān)觸指的撓度變化信號，最后根據(jù)位移V和壓力傳感器的波長移位差值
權(quán)利要求1.ー種基于光纖Bragg光柵傳感器的測量隔離開關(guān)觸指壓カ裝置，其特征是裝置包括光纖Bragg光柵位移傳感器、光纖Bragg光柵壓カ傳感器和隔離開關(guān)組成；光纖Bragg光柵位移傳感器固定在隔離開關(guān)靜觸頭觸壁上，光纖Bragg光柵壓カ傳感器固定在隔離開關(guān)彈簧外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖Bragg光柵傳感器的測量隔離開關(guān)觸指壓カ裝置，其特征是壓カ傳感器包括螺釘、光纖Bragg光柵、連接栓、隔離護墊、墊圈、彈簧、等強度懸臂梁、隔離開關(guān)觸指、光纖Bragg光柵引出線，利用螺釘、連接栓、隔離護墊和墊圈將等強度懸臂梁固定作為等強度懸臂梁的固定端，等強度懸臂梁與隔離開關(guān)觸指上的連接栓連接并且與彈簧和隔離開關(guān)觸指上的連接栓上的螺釘相抵。
專利摘要本實用新型提供了一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測量隔離開關(guān)觸指壓力裝置，屬光電子測量技術(shù)領(lǐng)域；裝置包括光纖Bragg光柵位移傳感器、光纖Bragg光柵壓力傳感器和隔離開關(guān)組成；光纖Bragg光柵位移傳感器固定在隔離開關(guān)靜觸頭觸壁上，光纖Bragg光柵壓力傳感器固定在隔離開關(guān)彈簧外側(cè)。本實用新型利用傳感光柵對溫度和壓力響應(yīng)的差異性，可實現(xiàn)對溫度和壓力的同時測量，具有較強的抗電磁干擾能力，實現(xiàn)對隔離開關(guān)的實時在線安全監(jiān)測、精確測量，抗干擾能力強。
文檔編號G01L5/00GK202614438SQ20122007334
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者李川, 申超, 孫家祿, 李建發(fā), 趙艷峰 申請人:昆明理工大學(xué), 云南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院