专利名称：用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压开关设备触头的在线检测技术领域，更具体的说涉及一种用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒。
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，在电力工业中得到广泛的应用。但由于高压开关触头结构复杂，触头盒内空间狭小，大大地增加了光纤光栅传感器的安装难度。另外，用于将光纤光栅传感器固定于高压开关触头上的装置和夹具会导致触头盒内结构改变，触头同开关柜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，又会由于断路器摇进摇出、开断动作、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。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，其能在高压开关触头上或触头盒内不外加任何设备的情况下，测量高电压环境下高压开关触头的温度，以解决现有由于在母排上安装光纤光栅测温传感器安装后易造成空气净距减小、绝缘等级下降或容易脱落的问题。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，包括触头盒本体，该触头盒本体具有可供静触头容设的容室；其中，该光纤复合触头盒还包括测温插件以及浇注于测温插件内的光纤、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，该导热嵌件露出于该测温插件，该触头盒本体上形成有与容室相通的通孔，该测温插件容设在通孔内并使该导热嵌件能贴合于该静触头。进一步，该导热嵌件在相背于静触头的一侧形成有盲孔，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，该通孔为圆柱形孔或圆台形孔，该测温插件亦相应为圆柱形或圆台形。进一步，该触头盒本体和测温插件均采用环氧树脂浇注成型。进一步，该触头盒本体还具有用于将静触头固定在触头盒本体上的固定嵌件，该固定嵌件上开有内螺纹，该导热嵌件上外部开有可与该内螺纹螺纹连接的外螺纹。采用上述结构后，本实用新型涉及的光纤复合触头盒，其当静触头固定在触头盒本体的容室内时，该导热嵌件会与静触头保持良好的热量传递，即让导热嵌件能与静触头具有同样的温度；由此本实用新型基于光纤光栅温度传感原理，其以光纤光栅为传感部件，能方便地通过与光纤接口嵌件相连的光谱分析仪而测出导热嵌件的温度，如此即可获知当前静触头的温度信息，并且具有精度高、抗干扰能力强以及实施简单的特点。

图I为本实用新型涉及一种用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒较佳实施例的结构示意图；图2为图I中测温插件的结构示意图；图3为图I所示的光纤复合触头盒与静触头相组配时的结构示意图。图中光纤复合触头盒 100触头盒本体 I 容室11通孔 12 固定嵌件13测温插件 2 光纤21导热嵌件 22 盲孔221光纤接口嵌件 23 光纤光栅24热缩套管 25 静触头200。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。如图I至图3所示，其为本实用新型涉及一种用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒100较佳实施例。该光纤复合触头盒100包括触头盒本体I和测温插件2，其中该触头盒本体1，具有容室11以及与容室11相连通的通孔12，该容室11可供静触头200容设于其中，该通孔12优选采用圆柱形孔或圆台形孔；该测温插件2，具有光纤21、导热嵌件22以及光纤接口嵌件23，该光纤21、导热嵌件22以及光纤接口嵌件23都是浇注成型在测温插件2内，该导热嵌件22可以由导热性佳的材质制成，比如在本实施例中其采用的为金属；该光纤21 —端与光纤接口嵌件23相连，另一端部则形成有光纤光栅24，该光纤光栅24嵌设于导热嵌件22内，该导热嵌件22露出于该测温插件2而可供与静触头200发生热量传递，该测温插件2容设在通孔12内并使该导热嵌件22能贴合于该静触头200 ;优选地,该光纤光栅24的长度为10 20mm,与通孔12形状相对应地，该测温插件2也为圆柱形或圆台形。作为进一步改进的方案，该导热嵌件22在相背于静触头200的一侧形成有盲孔221，该光纤21上除光纤光栅24位置的外表面都套装有热缩套管25，该光纤光栅24以及热缩套管25的端部均沉设入盲孔221中，并保持光纤光栅24外表面不与导热嵌件22的表面 接触。基于光纤光栅测温是利用光的折射变化，对温度进行标定的；即如果同其他物体表面接触，在接触的地方介质会发生变化，从而导致折射频谱也发生变化，即形成测量误差。如此，其能让该光纤光栅24在感测温度时具有灵敏度高的特点。作为整个光纤复合触头盒 100的一种材料选择，该触头盒本体I和该测温插件2均可以采用环氧树脂或者其它高分子材料浇注成型；优选的，在该盲孔的封口处还可以通过套设一层或者多层的热缩套而起到密封盲孔的作用。另外，为了让该导热嵌件22与静触头200之间能进行稳定的热量传递，该触头盒本体I还具有用于将静触头200固定在触头盒本体I上的固定嵌件13，该固定嵌件13上开有内螺纹，该导热嵌件22上外部开有外螺纹，该外螺纹可与该内螺纹螺纹连接，从而让导热嵌件22能稳定地与静触头200接触而获取静触头200上的温度信息。这样，本实用新型涉及的光纤复合触头盒100，其当静触头200固定在触头盒本体I的容室11内时，该导热嵌件22会与静触头200保持良好的热量传递，即让导热嵌件22能与静触头200具有同样的温度；由此本实用新型基于光纤光栅24温度传感原理，其以光纤光栅24为传感部件，能方便地通过与光纤接口嵌件23相连的光谱分析仪而测出导热嵌件22的温度，如此即可获知当前静触头200的温度信息，并且具有精度高、抗干扰能力强以及实施简单的特点。光纤光栅温度传感器的原理为光纤光栅的反射率或透射峰的波长与光栅的折射率调制周期以及纤芯折射率有关。当宽带光源入射到布喇格光栅时，会因为折射率的改变而折射、透射或反射，其中反射要符合布喇格条件，即光的反射波长要满足下列光纤方程
权利要求1.一种用于測量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，包括触头盒本体，该触头盒本体具有可供静触头容设的容室；其特征在于，该光纤复合触头盒还包括测温插件以及浇注于测温插件内的光纤、导热嵌件以及光纤接ロ嵌件，该光纤一端与光纤接ロ嵌件相连，另ー端部则形成有光纤光栅，该光纤光栅嵌设于导热嵌件内，该导热嵌件露出于该测温插件，该触头盒本体上形成有与容室相通的通孔，该测温插件容设在通孔内并使该导热嵌件能贴合于该静触头。
2.如权利要求I所述的用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，其特征在干，该导热嵌件在相背于静触头的ー侧形成有盲孔，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。
3.如权利要求I所述的用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，其特征在干，该光纤光栅的长度为10 20mm。
4.如权利要求I所述的用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，其特征在干，该通孔为圆柱形孔或圆台形孔，该测温插件亦相应为圆柱形或圆台形。
5.如权利要求I所述的用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，其特征在干，该触头盒本体和测温插件均采用环氧树脂浇注成型。
6.如权利要求I所述的用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，其特征在干，该触头盒本体还具有用于将静触头固定在触头盒本体上的固定嵌件，该固定嵌件上开有内螺纹，该导热嵌件上外部开有可与该内螺纹螺纹连接的外螺纹。
专利摘要本实用新型公开一种用于测量高压开关触头温度的光纤复合触头盒，包括触头盒本体，该触头盒本体具有可供静触头容设的容室；其特征在于，该光纤复合触头盒还包括测温插件以及浇注于测温插件内的光纤、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，该导热嵌件露出于该测温插件，该触头盒本体上形成有与容室相通的通孔，该测温插件容设在通孔内并使该导热嵌件能贴合于该静触头。本实用新型可即时获知当前静触头的温度信息，并且具有精度高、抗干扰能力强和实施简单的特点。
文档编号G01K11/32GK202403830SQ20112047008
公开日2012年8月29日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者张健, 张华光, 雷政 申请人:厦门Abb开关有限公司