專利名稱：一種測量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，屬光電子測量技術領域。
背景技術：
隨著社會發(fā)展的需要，在發(fā)電廠、城市供配電網(wǎng)及冶金企業(yè)中電纜的用量越來越多，常常將幾十根電纜匯集在一起，因此電纜防火工作十分重要。而電纜中間接頭是電纜火災的元兇，電纜接頭過熱引起的電纜斷路、短路、爆炸甚至引發(fā)重大火宅。電纜接頭的工作狀態(tài)是系統(tǒng)安全運行的重要因素，對電纜接頭進行溫度檢測是預防和減少電纜火宅的有效措施。電力電纜中間接頭溫度是反映電力電纜運行狀態(tài)的重要參數(shù)。通過檢測中間連接管處的溫度，可以了解電力電纜中間接頭的運行情況。與本專利最接近的技術是徐元哲、王樂天、劉雪冬、李波，“電力電纜中間接頭測溫系統(tǒng)的設計”《高電壓技術》，2009年12月刊，第35卷第12期。在該文獻中提到采用鋁片封裝的光纖Bragg光柵溫度傳感器,采用絕緣高壓熱縮帶將光纖Bragg光柵傳感器包繞在電力電纜中間接頭的外表面。如果繞包的厚度過大會影響電力電纜中間接頭的散熱，留下安全隱患；繞包的厚度過薄不能消除外界溫度和空氣對流對測量結果的干擾。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種測量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，實現(xiàn)對中壓電力電纜中間接頭溫度的實時在線監(jiān)測，準確度高。本實用新型的是這樣實現(xiàn)的:一種測量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，包括針形結構1、光纖Bragg光柵2、光纖3 ;針形結構I封裝光纖Bragg光柵2，針形結構I的尾端通過環(huán)氧樹脂密封連接，最后通過光纖引出線3與光分析設備相連接。針形結構I采用鋁合金材料制成。本實用新型的有益效果:1、本實用新型采用針式鋁合金材料封裝，鋁合金的強度大，導熱性能好，結合配套管件易于安裝和更換，便于準確測量。2、本實用新型減少了傳統(tǒng)捆綁式或粘貼式的傳感器因外部環(huán)境溫度、空氣對流等產(chǎn)生的測量誤差。3、監(jiān)測電力電纜中間接頭常發(fā)生故障點中間連接管的溫度的變化趨勢，故障點由不同原因產(chǎn)生的熱量傳導到光纖Bragg光柵,最終使光纖Bragg光柵的反射波長峰值的偏移，實現(xiàn)了對電力電纜中間接頭溫度的實時在線測量，能及時了解電力電纜中間接頭的運行情況。

圖1本實用新型結構圖；[0012]圖2本實用新型的單芯電纜結構安裝圖；圖3本實用新型的三芯電纜結構安裝圖；圖中:1-針形結構、2-光纖Bragg光柵、3_引出光纖、4_防水保護層、5_冷縮絕緣件、6-中間連接管。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例對本實用新型最進一步說明，以方便技術人員理解。如圖1所示:一種測量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，包括針形結構1、光纖Bragg光柵2、光纖3 ;針形結構I封裝光纖Bragg光柵2,針形結構I的尾端通過環(huán)氧樹脂密封連接，最后通過光纖引出線3與光分析設備相連接。針形結構I采用鋁合金材料制成，鋁合金材料有較大的熱膨脹系數(shù)，并且鋁合金材料強度大，針式結構易于直接安裝。。所述的光纖Bragg光柵溫度傳感器安裝時傾斜一定角度將其安裝在冷縮絕緣件5外表面與防水保護層4之間其將正對應中間連接管6的中點位置，接著將插入口和光纖引出線3采用環(huán)氧樹脂密封。如圖2所示:對于單芯電纜結構，安裝時將傳感器的針尖和防水保護層4之間傾斜小于20。插入。如圖3所示:對于三芯電纜結構，三根纜芯在防水保護層4內(nèi)是互相相切的，安裝時可以選擇兩根相貼的纜芯外邊縫`隙插入，冷縮絕緣，5和防水保護層4之間有潤滑物，只要將傳感器將安裝套管和傳感器連接好之后針尖和防水保護層4的傾斜角15°介于45°之間，插入才能確保將傳感器準確的安裝不破壞電纜的絕緣層。電力電纜中間接頭常發(fā)生故障點是在中間連接管附近，通過傳感器檢測電力電纜中間接頭常發(fā)生故障點的溫度，為判斷接頭健康狀況提供了依據(jù)。本發(fā)明技術的數(shù)學模型如下:若測量過程中溫度變化了 AT，由溫度本身引起的光纖Bragg光柵的波長移位量AA1 ,引起的反射波長位移為 I η^ψ I ΑΛ+ —(α + ζ). Τ.Λ￡(I)在(I)式中 是光纖Bragg光柵的熱光系數(shù)是光纖熱膨脹系數(shù)。
實施例1、如圖1所示:根據(jù)將封裝好的針式光纖Bragg光柵溫度傳感器傾斜一定角度插入到電力電纜中間接頭的冷縮絕緣件外正對應中間連接管6的中點。2、傳感器安裝成功后，按照中壓電力電纜中間接頭的安裝要求、步驟完成對電力電纜中間接頭針式傳感器插入口與引出光纖的密封處理。3、光纖Bragg光柵的技術參數(shù)為:中心波4 =1550.000 nm，有效彈-光系數(shù)P=0.22。4、用分析儀獲取光纖Bragg光柵反射的波峰值；[0030]5、把光纖Bragg光柵的熱光系數(shù) 、光纖Bragg光柵的熱膨脹系數(shù)α_、有效彈-光系數(shù)及=0.22代入(I)式，可以計算傳感器的靈敏。理論計算出電力電纜中間接頭的實時溫度。電力電纜中間接頭的溫度傳遞到針形鋁合金材料和光纖Bragg光柵，溫度能改變光柵折射率，溫度的變化也會導致光纖的熱膨脹。無論是光柵折射率，還是光纖的熱膨脹都會引起光纖Bragg光柵反射中心波長的變化。本實用新型通過具體實施過程進行說明的，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以對本實用新型專利進行各種變換及等同代替，因此，本實用新型專利不局限于所公開的具體實施過程，而應當包括落`入本實用新型專利權利要求范圍內(nèi)的全部實施方案。
權利要求1.種測量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，其特征在于:包括針形結構(I)、光纖Bragg光柵(2)、光纖(3);針形結構(I)封裝光纖Bragg光柵(2),針形結構(I)的尾端通過環(huán)氧樹脂密封連接，最后通過光纖引出線(3 )與光分析設備相連接。
2.據(jù)權利要求1所述的一種測量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，其特征在于:針形結構(I)采用鋁合金材料制成。
專利摘要本實用新型涉及一種測量電力電纜中間接頭溫度的針式傳感器，屬于光電子測量器件技術領域。包括針形結構、光纖Bragg光柵、光纖；針形結構封裝光纖Bragg光柵，針形結構的尾端通過環(huán)氧樹脂密封連接，最后通過光纖引出線與光分析設備相連接。本實用新型與傳統(tǒng)的捆綁式或粘貼式的傳感器比較減少了因外部環(huán)境溫度、空氣對流等帶來的誤差；采用較高熱膨脹系數(shù)的鋁合金材料封裝形成，鋁合金材料有較高的強度結合配套安裝管件易于安裝和更換，并且實現(xiàn)了對電力電纜中間接頭溫度的實時在線測量。
文檔編號G01K11/32GK202928718SQ201220314879
公開日2013年5月8日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權日2012年7月2日
發(fā)明者李川, 薛珍麗, 許曉平, 陳富云, 李英娜 申請人:昆明理工大學