新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置的製作方法

2023-05-19 23:05:41 1

專利名稱：新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，屬於電力系統參數在線監測領域。
背景技術：
高壓斷路器觸頭系統溫度在線檢測的信號傳輸的準確性與電位隔離的安全性、可靠性是非常重要的，經檢索可知，目前文獻中對高壓斷路器觸頭系統溫度參數在線檢測的信號傳輸已有許多論述，基本上是採用紅外數位訊號空間傳輸與無線電信號傳輸的方案，採用紅外數位訊號空間傳輸的論述，如張培銘等發明的實用新型專利「中高電壓系統溫度在線監測裝置」(專利號ZL 94242976.1)，採用信號空間傳輸的非接觸電位隔離方法，但是該方案必須解決不同相信號間互相干擾的問題，而且一旦灰塵或其它汙穢沾上發射管或接收管將影響信號的傳輸，從而影響在線監測的質量，張培銘等發明的實用新型專利「中高電壓系統在線檢測信號傳輸裝置」(專利號ZL2004 2 0064929.2)解決了上述問題，採用在絕緣體中設置內置的空隙，保證信號傳輸的準確性，但是，紅外輻射只能直線進行，該方案受到空間的限制，難以增加空隙的長度，從而難以提高其絕緣強度，而且受紅外信號在空隙中反射的影響，降低了測量準確性，提出的無線電信號傳輸的論述，如陳海昆，周驍威發明的實用新型專利「手車式高壓斷路器觸頭在線溫度檢測裝置」(申請號200520074576.9)採用無線電發射與接收的原理，將被測信號經空間各障礙物傳輸，實現信號的電位隔離，這是一個很好的方案，但是該方案容易受外界無線電波的幹擾，而且信號的處理有一定難度，現有許多論文介紹採用光纖進行信號傳輸，如馬愛國在《電氣開關》2006年第5期上發表的「光纖式溫度監測儀在開關櫃中的應用」一文，但是在梅雨季節或溼度較大的氣候環境，其絕緣強度將大幅度下降，

發明內容
本發明的目的就是針對上述的不足，提供一種新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，該裝置不僅能保證信號傳輸的準確，安全與可靠，而且構造簡單，便於製造。
本發明的新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，包括包住高壓斷路器或其它電氣設備被測溫度觸頭或主電路導電體的絕緣體，其特徵在於所述絕緣體內封裝或埋設有內置光纖，內置光纖的一端與信號處理轉換電路的發射管緊密耦合，另一端與低壓側接收管緊密耦合。
本發明優點一是由於發射管位於高壓側，接收管位於低壓側，且內置光纖可以彎曲，在有限的空間內增加了絕緣距離，故能提高絕緣強度，保證高低壓側很好的電位隔離與安全運行。二是發射管發射的信號通過內置光纖傳輸給接收管，信號在內置光纖內部傳輸，不受外界幹擾信號的幹擾，從而能保證信號傳輸的準確與可靠。三是由於光纖封裝或埋設在絕緣體本體內，故在梅雨季節或溼度較大的氣候環境，仍然保證高的絕緣強度。


圖1為本發明的結構示意框圖；圖2為封裝內置光纖的管子及內置光纖；圖3為本發明的實施例示意圖。
圖1中A為溫度傳感器，B為感應式電流互感器，C為電源電路，E為信號處理轉換電路，F為發射管，G為內置光纖，H為接收管，K為單片機處理裝置，J為絕緣體本體。
圖2中G為內置光纖，X為封裝內置光纖的管子，從圖2可知，內置光纖(G)先封裝於管子(X)內，圖3中A為溫度傳感器，B為感應式電流互感器，C為電源電路，E為信號處理轉換電路，F為發射管，G為內置光纖，H為接收管，K為單片機處理裝置，J為絕緣體本體。
具體實施例方式本發明的實施例，包括包住高壓斷路器或其它電氣設備被測溫度觸頭或主電路導電體的絕緣體，其特徵在於，設有溫度傳感器(A)，用以產生感應電勢的感應式電流互感器(B)，電源電路(C)，信號處理轉換電路(E)，發射管(F)，內置光纖(G)，和與單片機處理裝置(K)輸入端相連接的接收管(H)，感應式電流互感器(B)的輸出端與電源電路(C)的輸入端相接，電源電路(C)的輸出端與信號處理轉換電路(E)的電源端相接，與被測溫度觸頭(L)或主電路導電體(I)緊貼的溫度傳感器(A)的輸出端接至信號處理轉換電路(E)的輸入端，信號處理轉換電路(E)的輸出端與發射管(F)的輸入端相接，發射管(F)與內置光纖(G)的一端緊密耦合，內置光纖(G)的另一端與接收管(H)緊密耦合。
為了在有限的空間內增加絕緣距離，上述內置光纖(G)在絕緣體(J)中呈彎曲狀，但沒有二點相接觸。
為了便於組裝作業，上述絕緣體(J)具有用以安裝內置光纖(G)的通道，所述內置光纖(G)裝於通道內。
經一管子(X)預先封裝的內置光纖(G)連同管子一道封裝於絕緣體(J)內。
本發明工作原理主電路的交流電流在感應式電流互感器中感應電勢，產生能量，經電源電路轉換後提供信號處理轉換電路，作為信號處理轉換電路的電源，溫度傳感器將溫度信號送入信號處理轉換電路，轉換成相應的光脈衝數位訊號，發射管將信號處理轉換電路提供的光脈衝數位訊號經內置光纖發射出去，位於低壓側的接收管接收到光脈衝數位訊號，再將光脈衝數位訊號送入單片機處理系統，單片機處理系統將光信號轉換為電信號，並進行處理，完成溫度顯示或提供電力系統所需的控制信號，本發明實施例具有很高的測量準確性、很好的絕緣強度，該裝置的推廣應用有利於大幅度提高高壓斷路器、高壓電氣設備的被測觸頭系統或導電體溫度測量的準確度和安全性。
權利要求
1.一種新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，包括包住高壓斷路器或其它電氣設備被測溫度觸頭或主電路導電體的絕緣體，其特徵在於所述絕緣體內封裝或埋設有內置光纖，內置光纖的一端與信號處理轉換電路的發射管緊密耦合，另一端與低壓側接收管緊密耦合。
2.如權利要求1所述新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，其特徵在於，設有溫度傳感器(A)，用以產生感應電勢的感應式電流互感器(B)，電源電路(C)，信號處理轉換電路(E)，發射管(F)，內置光纖(G)，和與單片機處理裝置(K)輸入端相連接的接收管(H)，感應式電流互感器(B)的輸出端與電源電路(C)的輸入端相接，電源電路(C)的輸出端與信號處理轉換電路(E)的電源端相接，與被測溫度觸頭(L)或主電路導電體(I)緊貼的溫度傳感器(A)的輸出端接至信號處理轉換電路(E)的輸入端，信號處理轉換電路(E)的輸出端與發射管(F)的輸入端相接，發射管(F)與內置光纖(G)的一端緊密耦合，內置光纖(G)的另一端與接收管(H)緊密耦合。
3.如權利要求1或2所述新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，其特徵在於，內置光纖(G)在絕緣體本體(J)中呈彎曲狀，但沒有二點相接觸。
4.如權利要求1或2所述新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，其特徵在於，所述絕緣體(J)具有用以安裝內置光纖(G)的通道，所述內置光纖(G)裝於通道內。
5.如權利要求3所述新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，其特徵在於，所述絕緣體(J)具有用以安裝內置光纖(G)的通道，所述內置光纖(G)裝於通道內。
6.如權利要求1或2所述新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，其特徵在於，經一管子預先封裝的內置光纖(G)連同管子一道封裝於絕緣體體(J)內。
7.如權利要求3所述新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，其特徵在於，經一管子預先封裝的內置光纖(G)連同管子封裝於絕緣體體(J)內。
全文摘要
本發明涉及一種新型中高壓系統內置光纖溫度信號傳輸裝置，包括包住高壓斷路器或其它電氣設備被測溫度觸頭或主電路導電體的絕緣體，其特徵在於所述絕緣體內封裝或埋設有內置光纖，內置光纖的一端與信號處理轉換電路的發射管緊密耦合，另一端與低壓側接收管緊密耦合。該裝置具有很高的測量準確性、很好的絕緣強度，有利於大幅度提高高壓斷路器、高壓電氣設備的被測觸頭系統或導電體溫度測量的準確度和安全性。
文檔編號G01K1/02GK101046413SQ200710008908
公開日2007年10月3日 申請日期2007年4月27日 優先權日2007年4月27日
發明者張培銘, 楊明發, 江和, 謝貴運, 林寶全, 李建民, 吳傳武 申請人:福州大學