[发明专利]用于测量高压母排温度的光纤复合绝缘子及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压开关设备母线的在线检测技术领域，更具体的说涉及一种用于高压测量母排温度的光纤复合绝缘子及其制备方法。

背景技术

发电厂、变电站的高压开关柜是保证输配电系统安全可靠运行的关键部件之一，高压开关柜正常工作与否关系着电力系统的稳定性，因此确保高压开关柜可靠运行尤其重要。据统计，电力系统发生事故的原因中有相当一部分与热问题有关。

在开关设备长期运行过程中，开关柜中的高压开关触头、母线搭接点等部位通常会因为安装搭接不当或老化而使得接触电阻过大，并造成主回路温度异常。若未能及时获知此变化，继续运行，则会进一步加剧发热和氧化，并产生恶性循环，进而出现诸如触指熔化脱落、触头烧毁以及相邻绝缘材料劣化等现象，最后甚至会起火，发生事故，严重地甚至造成击穿、爆炸等恶性事故。

长期以来，因为高压开关柜的主回路（主要是指触臂、触头和母线）处于高电位环境，在直接测量条件下无法解决高压绝缘、高低电位下电气隔离等各类问题，使得断路器主回路温度在线监测一直是一个难题。

目前，主要是通过以下几种手段直接或间接检测主回路温升：变色片、红外线成像及测温技术、通过金属导线埋设温度传感器测温或者光纤光栅测温。其中，光纤光栅测温系统具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘和高灵敏度等优点，很好地解决了高压开关柜母排测温的难题，但也仍存在一些弊端，比如：将光纤光栅传感器固定于高压母排的壳体和夹具会导致高压开关设备结构改变，母排同壳体之间的空间净距减小，绝缘等级下降，大大增加了发生高压击穿、短路的风险。而如果简单黏贴固定，又会由于日久、小动物接触等原因脱落，造成监控失效，增加维护成本和运行人员的负担。

有鉴于此，本发明人针对现有高压开关柜的在线监测技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于测量高压母排温度的光纤复合绝缘子，其能在高压母排上不外加任何设备的情况下，测量高电压环境下高压开关设备母排的温度，以解决现有由于在母排上安装光纤光栅测温传感器造成空气净距减小、绝缘等级下降的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种用于测量高压母排温度的光纤复合绝缘子，该光纤复合绝缘子包括绝缘子本体，该绝缘子本体具有与高压母排固定相连的第一装配面以及与开关设备壳体相连的第二装配面；其中，该光纤复合绝缘子还包括浇注于绝缘子本体内的光纤、导热嵌件以及光纤接口嵌件，该光纤一端与光纤接口嵌件相连，另一端部则形成有光纤光栅，该光纤光栅嵌设于导热嵌件内，该导热嵌件平齐或高于第一装配面而感应高压母排的温度，该光纤接口嵌件则供与光解调器相连。

进一步，该导热嵌件在相背于高压母排的一侧形成有盲孔，该光纤上除光纤光栅位置的外表面都套装有热缩套管，该光纤光栅以及热缩套管的端部沉设入盲孔中。

进一步，该光纤光栅的长度为10～20mm。

进一步，该绝缘子本体采用浇注的方式成型。

进一步，该绝缘子本体采用环氧树脂浇注成型。

本发明的第二目的在于提供一种用于高压母排温度测量的光纤复合绝缘子的制备方法，其中，包括如下步骤：

①、预装配：将光纤光栅与光纤相连并一起嵌设入导热嵌件内，同时还将光纤的另端与光纤接口嵌件相连而形成装配体；

②、定位：将经预装配好的装配体固定在浇注模具内；

③、浇注：将绝缘子本体的液态材料注入到浇注模具内而填满整个模具型腔；

④、固化成型：将浇注好的模具放置在固化温箱内进行固化，待固化后经脱模以及切割水口料后得到成品。

进一步，在步骤①的预装配中，该光纤光栅与光纤之间的连接是采用熔接的方式。

进一步，在步骤①的预装配中，还包括在光纤上除光纤光栅位置的外表面套设热缩套管的步骤，并且光纤光栅和热缩套管端部均沉设入导热嵌件的盲孔中，而保持光纤光栅外表面不与导热嵌件的表面接触。

进一步，在步骤②的定位中，该装配体是通过一紧固嵌件而固定在浇注模具内。

进一步，该步骤③的浇注中，该液态材料为环氧树脂。