[发明专利]一种测量复合绝缘子覆冰程度的方法

权利要求书

1.一种测量复合绝缘子覆冰程度的方法，其特征在于：所述方法通过在复合绝缘子芯棒周围的硅橡胶护套中植入三根光纤来实现，所述三根光纤在复合绝缘子注射伞裙的过程中植入，并沿复合绝缘子中心轴呈120°对称分布，每根光纤包括光栅覆盖区和尾纤，在光栅覆盖区内，每根光纤上均匀设置有4～20个光栅，其中最后一个光栅为温度补偿光栅，其余光栅均为应变光栅，通过应变光栅的波长变化和温度补偿光栅的波长变化，计算伞裙因覆冰引起的应变量，最后通过植入在不同方位的三根光纤所测得的伞裙的应变量，判断复合绝缘子的覆冰程度。

2.根据权利要求1所述的一种测量复合绝缘子覆冰程度的方法，其特征在于：所述应变光栅的植入位置对应复合绝缘子的防冰大伞和中伞，分别测量防冰大伞和中伞的应变量。

3.根据权利要求1所述的一种测量复合绝缘子覆冰程度的方法，其特征在于：所述光纤中光栅覆盖区的应变光栅区套接橡胶软管，橡胶软管与应变光栅区采用粘结剂填充，温度补偿光栅区套接陶瓷管并采用悬空封装，以保证结构应变不会对温度补偿光栅产生影响。

4.根据权利要求1所述的一种测量复合绝缘子覆冰程度的方法，其特征在于：当复合绝缘子伞裙表面和边缘形成冰层或冰凌导致形变，以及外界温度变化引起的应变光栅的波长变化为：Δλ₁＝λ₁(K_TΔT+K_εε),其中λ₁表示应变光栅的波长，K_T表示应变光栅的温度灵敏度，ΔT表示外界温度变化，K_ε表示应变光栅随伞裙表面和边缘因形成冰层或冰凌导致形变的应变灵敏度，ε表示伞裙表面和边缘因形成冰层或冰凌导致的应变量，Δλ₂＝λ₂K_TΔT,其中λ₂表示温度补偿光栅的波长，K_T表示温度补偿光栅的温度灵敏度，计算得到伞裙因覆冰引起的应变量为：根据计算得到的伞裙因覆冰引起的应变量，与正常运行状态下伞裙的应变量进行比较，从而判断复合绝缘子的覆冰程度。

5.根据权利要求1所述的一种测量复合绝缘子覆冰程度的方法，其特征在于：所述应变光栅采用应变传感器，所述温度补偿光栅采用温度传感器，两种光栅都为光纤Bragg光栅，两种传感器都采用无源传感技术，无需设立终端电源。

6.根据权利要求1所述的一种测量复合绝缘子覆冰程度的方法，其特征在于：所述三根光纤在复合绝缘子注射伞裙的过程中植入。