一种高压开关柜用光纤无线温度在线监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及发电厂、变电站、大型厂矿等监测领域，具体设及一种高压开关柜 用光纤无线溫度在线监测装置。
【背景技术】
[0002] 随着电力系统朝着高电压、大机组、大容量的方向发展，对电力系统供电可靠性的 要求越来越高，发电厂、变电站内的高压开关柜是电力系统非常重要的电器设备。我国绝大 多数高压设备结构封闭、散热条件差，且长期工作在高电压、大电流、强磁场的恶劣环境中， 高压开关柜内部的各触头、母线排、电缆接头等部位极容易因老化或接触不良导致接触电 阻过大而发热，在重负荷下有可能由于接触点溫度过高而导致设备的毁坏和停电，造成严 重事故，破坏供电安全。因此，通过对高压开关柜各触点溫度的实时在线监测，可W及时发 现柜内非正常发热点，实现故障的早期预报与报警，对保障电力系统安全稳定运营具有十 分重要的意义。
[0003] 目前常用的几种测溫方式主要有红外测溫、无线射频、声表面波W及光纤测溫法。 其中红外测溫法是典型的非直接接触测量方法，通过对物体自身福射红外能量的测量来测 定它的表面溫度，现场使用十分方便，但福射光容易受开关柜内部元件的遮挡，不能准确测 得触头溫度;无线射频测溫法虽然解决了测溫设备和高低压隔离的问题，但其供电的不稳 定性W及强电磁干扰导致装置的不稳定；声表面波测溫法采用无线无源的测溫方式，是目 前较为理想的一种测溫方式，但装置的稳定性及有效传输距离较短等因素导致其推广使 用;光纤测溫法包括分布式光纤测溫法和光纤光栅测溫法，由于小车开关柜的复杂结构和 狭小空间，分布式光纤很难实现点式定位测量，而光纤光栅测溫法采用点式测量，安装方 便，特别适合柜内溫度测量。
[0004] 既有专利（【申请号】CN201120313401.4)中，提出了一种高压开关柜用光纤式溫度 在线监测装置，该方法采用光纤传输信号理论上很好地解决了高低压隔离的问题，但考虑 到高压开关柜长期处于封闭状态，易受灰尘和潮湿空气的影响导致光纤绝缘性能下降，从 而产生"爬电"现象。
[0005] 既有专利（【申请号】CN201310694555.6)中，提出了一种用于高压开关柜的光纤测 溫主机，包含了光纤测溫主机的系统W及测溫方法，采用光纤探头禪合衔接高压开关柜内 的连接头W获取相应的溫度信息并存储于光信号中，并采用光信号采样处理器对光信号进 行光电转换并从中采样出溫度信息，该方法采用有线传感的方式很难避免高压"爬电"现 象，且解调方法较为复杂，不适合大批量分布式光纤传感应用。
[0006] 既有专利（公开号:CN201320744434.3)中，提出了一种基于ZigBee的高压开关柜 无线测溫系统，主要由无线发射、接收模块和ZigBee网络构成，属于电类测溫方式，易受到 柜内强电磁干扰，且模块取电不方便。
【发明内容】
[0007] 为了有效的解决电类传感器存在抗电磁干扰的问题，避免有线传感技术可能存在 的高低压爬电现象，本实用新型提供了一种高压开关柜用光纤无线溫度在线监测装置。
[0008] -种高压开关柜用光纤无线溫度在线监测装置，包括高压开关柜，还包括经由单 模光纤依次首尾串联连接的光纤光栅溫度传感器，无线传感装置，光分路器，终端盒，CCD光 谱解调仪。高压开关柜内部的静触头上安装有光纤光栅溫度传感器，高压开关柜内部复合 绝缘子里嵌有无线传感装置，高压开关柜下侧固定有光分路器，连接、汇总光分路器上所传 信息的终端盒。
[0009] 进一步的，光纤光栅溫度传感器安装在静触头的中间位置上，并分别布置在上侧 和下侧的Α、ΒΧΞ相上；串联连接光分路器和终端盒的单模光纤为八忍单模光纤；串联连接 终端盒和CCD光谱解调仪的单模光纤为Ξ十二忍单模光纤。
[0010] 进一步的，光纤光栅溫度传感器由光纤光栅和导热陶瓷外护套材料组成;光纤护 套的材料选用聚四氣乙締，封装后的光纤光栅溫度传感器2的尺寸为5mm * 5mm * 24mm， 测溫范围为-20~120 °C。
[0011] 进一步的，无线传感装置选用的为两端校准、光平行通过的光纤复合绝缘子;光纤 复合绝缘子的忍棒中部嵌入一对大光斑的光纤准直器，两端固定有一对便于光路连接的光 纤法兰盘。
[0012] 更进一步的，CCD光谱解调仪包括依次串联连接的A沈光源、环形器、高速波长解调 模块和信号处理器，光纤光栅阵列连接于环形器。
[0013] 与现有的技术相比，本实用新型有益效果体现在：
[0014] 1.采用光纤无线传感装置对信号进行传输，很好的解决了高压开关柜内高低压隔 离及爬电的问题；
[001引2.采用直接测量的方式，可靠性好、测量精度高；
[0016] 3.光纤光栅溫度传感器具有绝缘性能好、体积小、重量轻，易于在狭小空间灵活安 装的特点；
[0017] 4.采用分布式光纤传感技术可W将若干台高压开关柜溫度信息进行组网、融合， 从而大大提高产品的性价比。
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型的结构框图；
[0019] 图2是本实用新型的光纤光栅溫度传感器示意图；
[0020] 图3是本实用新型的光纤无线传感装置结构示意图；
[0021 ]图4是本实用新型的CCD光谱解调仪结构图；
[0022] 图5是本实用新型的光纤光栅溫度传感器测试曲线图；
[0023] 图中；
[0024] 1、高压开关柜，2、光纤光栅溫度传感器，3、无线传感装置，4、光分路器，5、单模光 纤，6、终端盒，7、CCD光谱解调仪，8、计算机，9、光纤光栅，10、导热陶瓷材料，11、护套，12、 光纤复合绝缘子，13、光纤准直器，14、光纤法兰盘，15、ASE光源，16、环形器，17、高速波长解 调模块，18、信号处理器。
【具体实施方式】
[0025] 为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合附图，对本实用新型 方案作详细说明。
[0026] 图1所示，一种高压开关柜用光纤无线溫度在线监测装置，包括经由单模光纤5依 次首尾串联连接光纤光栅溫度传感器2，无线传感装置3，光分路器4，终端盒6，CCD光谱解调 仪7。串联连接终端盒6和CCD光谱解调仪7的单模光纤5为Ξ十二忍单模光纤。串联连接光分 路器4和终端盒6的单模光纤5为八忍单模光纤。高压开关柜1内部的静触头上安装有光纤光 栅溫度传感器2，高压开关柜1内部复合绝缘子里嵌有无线传感装置3，高压开关柜1下侧固 定有光分路器4,连接汇总光分路器4上所传信息的终端