专利名称：植入光纤光栅的110kV复合绝缘子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压绝缘子，特别是一种将光纤光栅植入到绝缘子芯棒中， 可实时、在线自动监测绝缘子的应力和温度的植入光纤光栅的IiOkV复合绝缘子。
背景技术：
对于高压绝缘子的性能，特别是机械性能和绝缘性能对电力系统的安全运行产生 严重的影响，因此，要求定期监测绝缘子的机械强度和绝缘性能。传统的绝缘子监测方法依 据DL/T864-2004的要求，每1_2个月进行巡视，每3_5年从杆塔上抽取绝缘子送至试验室 进行性能检验。这种抽样检验方法，存在着工作强度大、登杆风险和耗时很长等不足。整个 监测过程时间长，劳动强度大，测量数据分散，又不能跟踪绝缘子性能随时间变化的状况， 因此做出一种能实时、在线自动监测的高压绝缘子，对电力系统的安全运行显得十分重要。复合绝缘子的机械性能指复合绝缘子的短时拉伸破坏负荷能力和长期运行时的 疲劳蠕变破坏能力，它表示绝缘子不发生断裂、脱落等情况下能还能正常运行的寿命；复合 绝缘子的电气性能主要指它的绝缘性能，由实际的运行经验可知，绝缘子的绝缘性能发生 破坏时，产生导通性缺陷，出现局部的发热现象，并且不会随时间的改变完全消失，结合发 热的特点，监测绝缘子的局部发热现象可以捕捉到绝缘性能改变的状态。光纤传感技术是伴随着光导纤维及光纤通信技术发展而迅速发展起来的一种以 光为载体、光纤为媒质、感知和传输外界信号的新型传感技术。光纤布拉格光栅传感器是用 布拉格光栅作为敏感元件的功能型光纤传感器，其传感原理是利用光纤材料的光敏性，用 紫外光的空间干涉条纹在纤芯内形成空间相位光栅，根据外界物理参量对反射布拉格光栅 中心波长的影响来反向检测外界物理值。对布拉格光栅中心波长有影响的物理量有两种 温度和应力。并且，布拉格光栅中心波长的变化与温度和应力呈线性关系，由于光纤本身的 绝缘性，光信号不易受电磁环境影响等特性，将光纤布拉格光栅植入绝缘子中可以有效地 监测绝缘子的应力和温度的变化，同时不影响绝缘子在高压环境中的应用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种为满足电力系统安全运行、设计和生 产的要求，采用光纤光栅植入到绝缘子芯棒中，可实时、在线自动监测绝缘子的应力和温度 的植入光纤光栅的IIOkV复合绝缘子。为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的本实用新型所述植入光 纤光栅的IlOkV复合绝缘子包括光纤、白套管、金属软套管、户外铠装套管及芯棒；光纤上 设置有光栅；在光纤的尾纤部分套接有白套管，在白套管的外侧套接有金属软套管，在金属 软套管的外侧套接有户外铠装套管；芯棒上刻有包括槽一、槽二及槽三的阶梯槽；金属软 套管固定连接于槽一内，金属软套管覆盖区终止截面与槽一的右端面重合；白套管固定连 接于槽二内，白套管覆盖区终止截面与槽二的右端面重合；未套套管的光纤部分固定连接 于槽三内；固定好光纤的芯棒外侧用密封胶密封。[0007]所述光纤的直径为250um。所述光栅共13个，其均勻分布在1205mm的光纤上，尾纤长度至少保留500mm。所述白套管的直径为900um，白套管覆盖区终止截面距光栅覆盖区起始截面右侧 150mm ；所述白套管为耐高温套管。所述金属软套管的直径为1. 5mm，金属软套管覆盖区终止截面距光栅覆盖区起始 截面左侧5mm。所述户外铠装套管的直径为3mm，户外铠装套管区终止截面距金属软套管覆盖区 终止截面左侧5mm。所述芯棒直径为18mm，总长为1425mm ；槽一为2. 5mmX 2. 5mm距芯棒左端3mm长的 槽；槽二为1. 5mmX 1. 5mm距槽一的右端155mm长的槽；槽三为ImmX Imm的槽，槽三的长度
为从槽二的右端开始一直到芯棒的右端终止。本实用新型的积极效果本实用新型所述植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子是一 种可实时、在线自动监测绝缘子的应力和温度的高压复合绝缘子。依据国家电网《标称电压 高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则DL/T864-2004》的要求，每1_2个月进行 巡视，每3-5年从杆塔上抽取绝缘子送至试验室进行性能检验。采用光纤复合绝缘子的方 法可以避免定期抽样检验，并且能够实时对复合绝缘子状况进行监测。同时我们通过光纤 复合绝缘子的应用，以期组建复合绝缘子状态监测网，从而着手开展“用状态监测指导绝缘 子更换”的方案，以取代“计划抽样” “定时抽样”的检修模式；掌握电网主网架输变电绝缘 子的劣化规律，从而预防、减少掉串、闪络事故的发生。该设计在不停电的情况下对复合绝缘子进行实时、在线监测，能够防止掉串、导线 落地、闪络事故的发生，对电网的运行提供安全保障，也为国民经济的发展和广大人民群众 的生活质量提供保障。该项目最直观的优势在于可以大量节省人力、财力，还可以准确的监 测到人工测量方法很难或不能测量的复合绝缘子实时机械和电气性能，解决了人工测量方 法带来的各种问题，填补了国内该领域的空白。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进
图1是本实用新型的光栅分布示意图 图2是本实用新型的光纤封装示意图 图3是本实用新型的芯棒刻槽示意图 图4是本实用新型的光纤安放示意图 图中， 1光栅
3光栅覆盖区终止截 5金属软套管覆盖区终止截召 7槽一 8槽二
-步详细的说明,
2光栅覆盖区起始截面 4白套管覆盖区终止截面 6户外铠装套管区终止截[
9槽三
10芯棒 11户外铠装套管12金属软套管 13白套管 14光纤具体实施方式
如图1至图4所示，本实用新型所述植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子包括光纤、 白套管、金属软套管、户外铠装套管及芯棒；光纤上设置有光栅；在光纤的尾纤部分套接有 白套管，在白套管的外侧套接有金属软套管，在金属软套管的外侧套接有户外铠装套管；芯 棒上刻有包括槽一、槽二及槽三的阶梯槽；金属软套管固定连接于槽一内，金属软套管覆盖 区终止截面与槽一的右端面重合；白套管固定连接于槽二内，白套管覆盖区终止截面与槽 二的右端面重合；未套套管的光纤部分固定连接于槽三内；固定好光纤的芯棒外侧用密封 胶密封。所述光纤的直径为250um。所述光栅共13个，其均勻分布在1205mm的光纤上，尾纤长度至少保留500mm。所述白套管的直径为900um，白套管覆盖区终止截面距光栅覆盖区起始截面右侧 150mm ；所述白套管为耐高温套管。所述金属软套管的直径为1. 5mm，金属软套管覆盖区终止截面距光栅覆盖区起始 截面左侧5mm。所述户外铠装套管的直径为3mm，户外铠装套管区终止截面距金属软套管覆盖区 终止截面左侧5mm。所述芯棒直径为18mm，总长为1425mm ；槽一为2. 5mmX 2. 5mm距芯棒左端3mm长的 槽；槽二为1. 5mmX 1. 5mm距槽一的右端155mm长的槽；槽三为ImmX Imm的槽，槽三的长度 为从槽二的右端开始一直到芯棒的右端终止。本实用新型的工作过程是本实用新型所述植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子，根据对布拉格光栅中心波长 有影响的物理量有两种温度和应力，且布拉格光栅中心波长的变化与温度和应力呈线性 关系的原理，将光纤布拉格光栅植入复合绝缘子中可以有效地监测绝缘子的应力和温度的 变化，从而起到对复合绝缘子的机械性能和绝缘性能的实时监测。
权利要求1.植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子，其特征在于包括光纤、白套管、金属软套管、户 外铠装套管及芯棒；光纤上设置有光栅；在光纤的尾纤部分套接有白套管，在白套管的外 侧套接有金属软套管，在金属软套管的外侧套接有户外铠装套管；芯棒上刻有包括槽一、槽 二及槽三的阶梯槽；金属软套管固定连接于槽一内，金属软套管覆盖区终止截面与槽一的 右端面重合；白套管固定连接于槽二内，白套管覆盖区终止截面与槽二的右端面重合；未 套套管的光纤部分固定连接于槽三内；固定好光纤的芯棒外侧用密封胶密封。
2.根据权利要求1所述的植入光纤光栅的IlOkv复合绝缘子，其特征在于所述光纤 的直径为250um。
3.根据权利要求1所述的植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子，其特征在于所述光栅 共13个，其均勻分布在1205mm的光纤上，尾纤长度至少保留500mm。
4.根据权利要求1所述的植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子，其特征在于所述白套 管的直径为900um，白套管覆盖区终止截面距光栅覆盖区起始截面右侧150mm ；所述白套管为耐高温套管。
5.根据权利要求1所述的植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子，其特征在于所述金属 软套管的直径为1. 5mm，金属软套管覆盖区终止截面距光栅覆盖区起始截面左侧5mm。
6.根据权利要求1所述的植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子，其特征在于所述户外 铠装套管的直径为3mm，户外铠装套管区终止截面距金属软套管覆盖区终止截面左侧5mm。
7.根据权利要求1所述的植入光纤光栅的IlOkV复合绝缘子，其特征在于所述芯 棒直径为18mm，总长为1425mm;槽一为2. 5mmX2. 5mm距芯棒左端3mm长的槽；槽二为 1. 5mmX 1. 5mm距槽一的右端155mm长的槽；槽三为ImmX Imm的槽，槽三的长度为从槽二的 右端开始一直到芯棒的右端终止。
专利摘要本实用新型涉及一种高压绝缘子，特别是一种将光纤光栅植入到绝缘子芯棒中，可实时、在线自动监测绝缘子的应力和温度的植入光纤光栅的110kV复合绝缘子；本实用新型包括光纤、白套管、金属软套管、户外铠装套管及芯棒；光纤上设置有光栅；在光纤的尾纤部分套接有白套管，在白套管的外侧套接有金属软套管，在金属软套管的外侧套接有户外铠装套管；芯棒上刻有包括槽一、槽二及槽三的阶梯槽；金属软套管固定连接于槽一内，金属软套管覆盖区终止截面与槽一的右端面重合；白套管固定连接于槽二内，白套管覆盖区终止截面与槽二的右端面重合；未套套管的光纤部分固定连接于槽三内；固定好光纤的芯棒外侧用密封胶密封。
文档编号H01B17/00GK201820536SQ201020553720
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者任灵, 李尧荣, 王晓林, 罗红英, 郭九洲, 马建彬 申请人:武汉康普常青软件技术有限公司, 甘肃省电力公司金昌供电公司