預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器，包括光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器、干式空心電抗器常規(guī)內(nèi)層結(jié)構(gòu)、換位導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈繞組、玻璃纖維包封層（加玻璃絲布帶）、環(huán)氧膠層。特征在于在基于換位導(dǎo)線(xiàn)工藝的干式空心電抗器中預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器；干式空心電抗器的線(xiàn)圈繞組采用扁形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)繞制而成；電抗器線(xiàn)圈外部采用的環(huán)氧樹(shù)脂浸透的加玻璃絲帶的玻璃纖維包封。本發(fā)明可提高耐高壓水平，減小溫升，提高了高壓輸配電的安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電抗器、尤其是干式空心電抗器結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]電抗器在電力系統(tǒng)中用于限制短路電流、無(wú)功補(bǔ)償和移相等。在國(guó)家高壓輸電大電網(wǎng)建設(shè)中，各類(lèi)型的電抗器及高壓電器的繞組必須要耐受高電壓，同時(shí)還要降低電能損耗，保證輸配電的安全。
[0003]干式空心電抗器相對(duì)于油浸式、鐵心式電抗器，無(wú)油結(jié)構(gòu)，杜絕了油浸電抗器漏油、易燃等缺點(diǎn)，沒(méi)有鐵芯，不存在鐵磁飽和，電感值的線(xiàn)性度好?，F(xiàn)有使用的干式空心電抗器其線(xiàn)圈多是由傳統(tǒng)的單股多根圓形導(dǎo)線(xiàn)并繞而成。由于干式電抗器的線(xiàn)圈直徑很大，采用傳統(tǒng)方法并繞的線(xiàn)圈中，每一圈內(nèi)外測(cè)繞包直徑差可以達(dá)到2根導(dǎo)線(xiàn)直徑的寬度，導(dǎo)致繞制作多層后，各根導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度、電阻相差很大，運(yùn)行中產(chǎn)生磁漏通，在導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)產(chǎn)生渦流，造成電能的損耗，發(fā)熱產(chǎn)生的熱量一定程度上會(huì)引起電抗器的形變，存在極大的安全隱患。采用普通鋁導(dǎo)線(xiàn)單根繞制，線(xiàn)間無(wú)法承受高電壓，不能滿(mǎn)足超高壓輸變電的需要。
[0004]原始的玻璃纖維層只有經(jīng)向纖維，無(wú)緯向纖維，容易在纖維與纖維間出現(xiàn)橫向裂紋，破壞絕緣效果，降低耐壓等級(jí)。
[0005]基于以上情況，提出一種預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)上述存在問(wèn)題及缺陷，提供一種性能良好、能量損耗低、可以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)電抗器運(yùn)行過(guò)程中的溫升變化和型變量變化，并可較長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行的一種預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器。
[0007]技術(shù)方案
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器，包括導(dǎo)電臂、撐條、絕緣中心柱、包封層和預(yù)埋的光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器；其特征在于，在電抗器所有包封層的內(nèi)、中、外部分別選擇三個(gè)單層包封在其中預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器；單層包封由內(nèi)到外分別采用干式空心電抗器包封內(nèi)層常規(guī)結(jié)構(gòu)、換位導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈繞組、玻璃纖維包封層(加玻璃絲布帶)、環(huán)氧膠層構(gòu)成；
設(shè)有光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器分別預(yù)埋在內(nèi)層包封、中層包封、外層包封經(jīng)向的中部位置，置于包封層的玻璃纖維包封層(加玻璃絲布帶)與環(huán)氧膠層之間，采用環(huán)氧膠把傳感器覆蓋粘在玻璃纖維包封層上；
電抗器線(xiàn)圈繞組采用扁形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈繞組繞制而成；在線(xiàn)圈繞組的外部采用環(huán)氧樹(shù)脂浸透的加玻璃絲帶的玻璃纖維包封。[0008]本發(fā)明預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器采用高滲透率的絕緣半導(dǎo)體外包一層杜邦聚酰亞胺薄膜封裝，即把光纖Bragg光柵用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼在敏感原件上，然后用環(huán)氧樹(shù)脂整體固定在半導(dǎo)體保護(hù)裝置的內(nèi)側(cè)。
[0009]本發(fā)明光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器包括傳感元件光纖Bragg光柵、罩在光纖Bragg光柵外的內(nèi)管保護(hù)裝置、外管封裝裝置，內(nèi)管保護(hù)裝置用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼于外管封裝裝置內(nèi)。
[0010]本發(fā)明電抗器線(xiàn)圈繞組采用的扁平形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)，為多根多層排列的扁形鋁絞線(xiàn)，繞制而成的線(xiàn)圈繞組呈矩形扁平狀。
[0011]本發(fā)明扁形鋁芯換位導(dǎo)線(xiàn)為由多根呈雙層排列的導(dǎo)體組成的線(xiàn)芯；每根鋁芯導(dǎo)體為無(wú)缺陷單股扁矩形鋁導(dǎo)線(xiàn)包覆在鋁導(dǎo)線(xiàn)外一層高滲透率的半導(dǎo)體絕緣膜和至少一層杜邦聚酰亞胺薄膜；在所述線(xiàn)芯外包覆有一層耐電暈聚酰亞胺薄膜，或依次包覆有一層耐電暈聚酰亞胺薄膜和一層無(wú)紡布聚酰亞胺薄膜。
[0012]本發(fā)明的積極效果
本發(fā)明預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器，可以在電抗器運(yùn)行過(guò)程中在線(xiàn)監(jiān)測(cè)電抗器溫升變化和型變量變化，能直觀的監(jiān)測(cè)到電抗器的溫升和型變量，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電抗器運(yùn)行不正常狀態(tài)，及時(shí)檢修或更換電抗器，保證輸變電的安全運(yùn)行。
[0013]光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器分別埋在電抗器的內(nèi)層包封、中層包封、外層包封，均埋在每層包封的經(jīng)向中部位置，由于中部溫升變化最大，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于溫升帶來(lái)的安全隱患。
[0014]預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器采用絕緣材料進(jìn)行封裝，封裝采用高滲透率的絕緣半導(dǎo)體外包一層杜邦聚酰亞胺薄膜，即把光纖Bragg光柵用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼在敏感原件上，然后整體用環(huán)氧樹(shù)脂固定在半導(dǎo)體保護(hù)裝置的內(nèi)側(cè)，使光柵傳感器免受外界帶來(lái)的損傷。
[0015]本發(fā)明采用扁形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)的每根導(dǎo)體為無(wú)缺陷單股扁形鋁導(dǎo)線(xiàn)和包覆在鋁導(dǎo)線(xiàn)外一層高滲透率的半導(dǎo)體絕緣膜和至少一層杜邦聚酰亞胺薄膜，每根扁鋁導(dǎo)線(xiàn)是經(jīng)過(guò)無(wú)損探傷的高質(zhì)量鋁導(dǎo)線(xiàn)，高滲透率的半導(dǎo)體絕緣膜吸收電子，根據(jù)集膚效應(yīng)，每根導(dǎo)體外包覆絕緣膜可以增大導(dǎo)體表面積，可以提高匝間耐壓，保證了用于超高壓和特高壓輸變電的安全。
[0016]本發(fā)明采用的換位導(dǎo)線(xiàn)由多根鋁芯導(dǎo)體按照同一個(gè)變換角度在特定的扁形空間內(nèi)繞制而成，相互絞合成多層排列結(jié)構(gòu)，避免了同根導(dǎo)線(xiàn)繞制時(shí)電抗器內(nèi)外層之間的長(zhǎng)度差異，避免和降低了由于線(xiàn)圈內(nèi)外長(zhǎng)度不同而產(chǎn)生的渦流損耗，同時(shí)，減小了溫升。
[0017]本發(fā)明線(xiàn)圈繞組采用的扁形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)，其為多根多層排列的扁形鋁絞線(xiàn)，繞制而成的線(xiàn)圈繞組呈矩形扁平狀，扁矩形的換位導(dǎo)線(xiàn)較圓柱形導(dǎo)線(xiàn)在相同截面周長(zhǎng)的前提下，扁矩形的截面積更小，從而生產(chǎn)相同長(zhǎng)度的換位導(dǎo)線(xiàn)，采用扁矩形更節(jié)省材料，產(chǎn)品體積更小，可以節(jié)省空間。
[0018]本發(fā)明線(xiàn)圈繞組采用扁形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)繞制而成；在線(xiàn)圈的外部采用環(huán)氧樹(shù)脂浸透的加玻璃絲帶的玻璃纖維包封，纖維層內(nèi)部增加的玻璃絲帶不僅遮擋了可能存在橫向天然漏縫，拒絕潮氣的進(jìn)入，并增加了縱向機(jī)械輕度，阻止裂紋的發(fā)生和發(fā)展，可以大幅度提高線(xiàn)間耐受電壓，平均耐壓達(dá)10000V以上，滿(mǎn)足高壓特高壓輸變電的需要?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器內(nèi)、中、外部單層包封俯視圖；
圖2為光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器結(jié)構(gòu)圖；
圖3為換位導(dǎo)線(xiàn)鋁芯繞制圖；
圖4為換位導(dǎo)線(xiàn)截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]見(jiàn)圖1，圖2，圖3，圖4，預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器，包括導(dǎo)電臂1、撐條2、絕緣中心柱3、包封層和預(yù)埋的光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器；其特征在于，在電抗器所有包封層的內(nèi)、中、外部分別選擇三個(gè)單層包封4、5、6在其中預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器；單層包封由內(nèi)到外分別采用干式空心電抗器包封內(nèi)層常規(guī)結(jié)構(gòu)10、換位導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈繞組11、玻璃纖維包封層加玻璃絲布帶12、環(huán)氧膠層13構(gòu)成；
設(shè)有光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器分別預(yù)埋在內(nèi)層包封7、中層包封8、外層包封9經(jīng)向的中部位置，置于包封層的玻璃纖維包封層加玻璃絲布帶12與環(huán)氧膠層13之間，采用環(huán)氧膠把傳感器覆蓋粘在玻璃纖維包封層12上；
電抗器線(xiàn)圈繞組采用扁形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈繞組11繞制而成；在線(xiàn)圈繞組的外部采用環(huán)氧樹(shù)脂浸透的加玻璃絲帶的玻璃纖維包封12。
[0021]本發(fā)明預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器采用高滲透率的絕緣半導(dǎo)體外包一層杜邦聚酰亞胺薄膜21封裝，即把光纖Bragg光柵14用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼在敏感原件上，然后用環(huán)氧樹(shù)脂整體固定在半導(dǎo)體保護(hù)裝置的內(nèi)側(cè)。
[0022]本發(fā)明光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器包括傳感元件光纖Bragg光柵14、罩在光纖Bragg光柵14外的內(nèi)管保護(hù)裝置15、外管封裝裝置16，內(nèi)管保護(hù)裝置15用環(huán)氧樹(shù)脂17粘貼于外管封裝裝置16內(nèi)。
[0023]本發(fā)明電抗器線(xiàn)圈繞組采用的扁平形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)19，為多根多層排列的扁形鋁絞線(xiàn)，繞制而成的線(xiàn)圈繞組呈矩形扁平狀。
[0024]本發(fā)明扁形鋁芯換位導(dǎo)線(xiàn)19為由多根呈雙層排列的導(dǎo)體組成的線(xiàn)芯；每根鋁芯導(dǎo)體18為無(wú)缺陷單股扁矩形鋁導(dǎo)線(xiàn)19包覆在鋁導(dǎo)線(xiàn)外一層高滲透率的半導(dǎo)體絕緣膜20和至少一層杜邦聚酰亞胺薄膜21 ;在所述線(xiàn)芯外包覆有一層耐電暈聚酰亞胺薄膜22，或依次包覆有一層耐電暈聚酰亞胺薄膜22和一層無(wú)紡布聚酰亞胺薄膜23。
【權(quán)利要求】
1.預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器，包括導(dǎo)電臂(I)、撐條(2)、絕緣中心柱(3)、包封層和預(yù)埋的光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器；其特征在于，在電抗器所有包封層的內(nèi)、中、外部分別選擇三個(gè)單層包封(4、5、6 )在其中預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器；單層包封由內(nèi)到外分別采用干式空心電抗器包封內(nèi)層常規(guī)結(jié)構(gòu)(10)、換位導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈繞組(11)、玻璃纖維包封層(12)、環(huán)氧膠層(13)構(gòu)成； 設(shè)有光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器分別預(yù)埋在內(nèi)層包封(7)、中層包封(8)、外層包封(9)經(jīng)向的中部位置，置于包封層的玻璃纖維包封層(加玻璃絲布帶)(12)與環(huán)氧膠層(13)之間，采用環(huán)氧膠把傳感器覆蓋粘在玻璃纖維包封層(12)上； 電抗器線(xiàn)圈繞組采用扁形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈繞組(11)繞制而成；在線(xiàn)圈繞組的外部采用環(huán)氧樹(shù)脂浸透的加玻璃絲帶的玻璃纖維包封(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器，其特征在于，預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器采用高滲透率的絕緣半導(dǎo)體外包一層杜邦聚酰亞胺薄膜(21)封裝，即把光纖Bragg光柵(14)用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼在敏感原件上，然后用環(huán)氧樹(shù)脂整體固定在半導(dǎo)體保護(hù)裝置的內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器，其特征在于，光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器包括傳感元件光纖Bragg光柵(14)、罩在光纖Bragg光柵(14)外的內(nèi)管保護(hù)裝置(15)、外管封裝裝置(16)，內(nèi)管保護(hù)裝置(15)用環(huán)氧樹(shù)脂(17)粘貼于外管封裝裝置(16)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器，其特征在于，電抗器線(xiàn)圈繞組采用的扁平形鋁絞線(xiàn)換位導(dǎo)線(xiàn)(19)，為多根多層排列的扁形鋁絞線(xiàn)，繞制而成的線(xiàn)圈繞組呈矩形扁平狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的預(yù)埋光纖Bragg光柵測(cè)溫形變傳感器的干式換位導(dǎo)線(xiàn)空心電抗器，其特征在于，扁形鋁芯換位導(dǎo)線(xiàn)(19)為由多根呈雙層排列的導(dǎo)體組成的線(xiàn)芯；每根鋁芯導(dǎo)體(18)為無(wú)缺陷單股扁矩形鋁導(dǎo)線(xiàn)(19)包覆在鋁導(dǎo)線(xiàn)外一層高滲透率的半導(dǎo)體絕緣膜(20)和至少一層杜邦聚酰亞胺薄膜(21);在所述線(xiàn)芯外包覆有一層耐電暈聚酰亞胺薄膜(22)，或依次包覆有一層耐電暈聚酰亞胺薄膜(22)和一層無(wú)紡布聚酰亞胺薄膜(23)。
【文檔編號(hào)】H01F27/40GK103839654SQ201410094537
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】陳文雯, 譚向宇, 崔志剛, 陳先富, 徐雯, 李蕊, 張潔 申請(qǐng)人:云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司