用於高壓電力系統的溫度傳感器的製作方法
2024-01-24 03:08:15
專利名稱：用於高壓電力系統的溫度傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種溫度傳感器。特別涉及一種用於高壓電力系統的溫度傳感器。
背景技術：
溫度傳感器是各類傳感器中最重要的傳感器之一，且被廣泛地應用到各行各業 中。傳統的電子式溫度傳感器不但成本低，而且測試精度高。對於在高壓輸電系統中使用 的溫度傳感器，主要是通過測量導電桿的表面溫度，來監控輸電幹線中的電流大小，特別是 電流突然增大時，導電桿的表面溫度也會大幅增加。這樣，通過檢測其表面溫度，可以對輸 電幹線的安全輸電起到監控作用。由於該類溫度傳感器的使用環境是超高壓輸電系統，需要有非常高的絕緣特性。 目前比較成熟的，用於高壓電力系統的溫度傳感器是無線遙控電子式溫度傳感器，該電子 式溫度傳感器直接置於高壓輸電線表面或附近，溫度變化是通過無線電傳輸和地面監控箱 實現通信。這種電子式溫度傳感器有很好的絕緣性能。同時，該類電子式溫度傳感器的工 作電源取自於運行線路中導線負荷電流所產生的感應能量，避免了受自然環境的影響。但 是，對於這類溫度傳感器目前最大的問題是不能適用於金屬罩密封的環境，因為無線信號 被屏蔽掉了，無法向外實時傳輸溫度信息。當然也可以設計特殊的天線來這一問題。但設 計相當複雜，再加上原有的感應取電方式，使得該電子式溫度傳感器的結構變得更加複雜。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種用於高壓電力系統的溫度傳感器，既解決了 電子式溫度傳感器的電源問題，又解決了目前無線電子式溫度傳感器在金屬罩內使用時的 屏蔽問題。為解決上述技術問題，本發明的用於高壓電力系統的溫度傳感器，包括溫度傳感 器單元；用於給溫度傳感器單元提供電源的供電單元，供電單元包括雷射器，以及用於接 收雷射器所發出的光，並將光轉換為電能的太陽能電池板；雷射器發出的光通過第一光纖 傳輸給太陽能電池板；用於接收溫度傳感器單元所測試到信號的雷射二極體；所述雷射二極體通過第二 光纖將所述信號傳輸給信號處理單元，所述供電單元同時給所述雷射二極體提供電源。本實用新型的用於高壓電力系統的溫度傳感器，即結合了傳統溫度傳感器高可靠 性的特點，又引入光纖通信和太陽能發電技術，克服無線遙控溫度傳感器的缺點，同時也解 決了要求絕緣好的問題，而且使用維護更方便。
以下結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明
圖1為本實用新型的溫度傳感器連接示意圖。
具體實施方式
本實用新型的用於高壓電力系統的溫度傳感器，既結合了傳統溫度傳感器高可靠 性的特點，又引入光纖通信和太陽能發電技術。該溫度傳感器包括溫度傳感器單元(為傳 統的電子式溫度傳感器單元)，還包括供電單元，用於給溫度傳感器單元提供電源；供電單元包括雷射器，用於發出激 光；以及太陽能電池板，用於接收雷射器所發出的光，並將光轉換為電能；雷射器發出的光 通過第一光纖傳輸給太陽能電池板；雷射二極體，用於將所述溫度傳感器單元所測試到的電信號(可為數字式電信 號)轉換成光信號，而後通過第二光纖將光信號傳輸給信號處理單元，供電單元同時給激 光二極體(其輸出功率一般為5mW左右)提供電能。一具體的溫度傳感器結構如
圖1所示，具體的過程為一個雷射器輸出足夠高的 光功率(輸出功率大於1W，可為1 3W之間)，通過第一光纖將光能傳輸到遠端(高壓輸 電線端)，並照射在太陽能電池板上，將光能轉換成電能。轉換成的電能用於驅動溫度傳感 器單元和另一雷射二極體工作。溫度傳感器單元測試到的電信號經數位化後，加載到另一 雷射二極體上，轉換為光信號後，經第二光纖傳輸到信號處理單元，經處理後輸出，用於檢 測和監控溫度。上述的第一光纖可以是單模光纖，也可以是多模光纖，多模光纖可選用 105/125um(其中105為光纖芯徑，125為光纖包層直徑)或200/220um的通用型多模光纖。 雷射器的最好選擇為所發的波長位於太陽能電池板接受效率最高的區域。第二光纖可以是 單模光纖，也可以是多模光纖，一般選用62. 5/125um或50/125um的多模光纖。雷射二極體 可為850nm的多模雷射器。太陽能電池板中還可包含一個用於存儲電能的電容，可以實現 與備用設備(備用的供電雷射器)之間的不間斷切換。該電容與太陽能電池板的連接採用 常規的方式。在太陽能電池板把光能轉換成電能的同時，不斷給電容充電，同時，電容也在 放電，滿足溫度傳感器單元和雷射二極體的功耗。
權利要求一種用於高壓電力系統的溫度傳感器，包括溫度傳感器單元，其特徵在於，還包括用於給所述溫度傳感器單元提供電源的供電單元，所述供電單元包括雷射器，以及用於接收所述雷射器所發出的光能，並將所述光能轉換為電能的太陽能電池板；所述雷射器發出的光能通過第一光纖傳輸給所述太陽能電池板；用於將所述溫度傳感器單元所測試到的電信號轉化為光信號的雷射二極體；所述雷射二極體通過第二光纖將所述光信號傳輸給信號處理單元，所述供電單元同時給所述雷射二極體提供電源。
2.按照權利要求1所述的溫度傳感器，其特徵在於所述雷射器和所述信號處理單元 設置於地面，所述太陽能電池板、所述溫度傳感器單元和所述雷射二極體設置於高壓輸電 線表面或附近。
3.按照權利要求1或2所述的溫度傳感器，其特徵在於所述太陽能電池板內包含一 用於存儲電能的電容。
4.按照權利要求1或2所述的溫度傳感器，其特徵在於所述雷射二極體為850nm多 模雷射器。
5.按照權利要求1或2所述的溫度傳感器，其特徵在於所述第一光纖為單模光纖或 多模光纖；所述第二光纖為單模光纖或多模光纖。
6.按照權利要求5所述的溫度傳感器，其特徵在於所述第一光纖為105/125um或 200/220um的通用型多模光纖。
7.按照權利要求5所述的溫度傳感器，其特徵在於所述第二光纖為62.5/125um或 50/125um的多模光纖。
專利摘要本實用新型公開了一種用於高壓電力系統的溫度傳感器，包括溫度傳感器單元，給溫度傳感器單元提供電源的供電單元，供電單元包括雷射器，以及用於接收雷射器所發出的光，並將光能轉換為電能的太陽能電池板；雷射器發出的光通過第一光纖傳輸給太陽能電池板；用於將溫度傳感器單元所測試到電信號轉換為光信號的雷射二極體；雷射二極體通過第二光纖將所述信號傳輸給信號處理單元。本實用新型的溫度傳感器，既結合了傳統溫度傳感器高可靠性的特點，又引入光纖通信和太陽能發電技術，解決了原有電子式溫度傳感器的絕緣和在金屬罩內使用時的屏蔽問題。
文檔編號G02B6/02GK201748982SQ20102025250
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月8日 優先權日2010年7月8日
發明者蔡海濱, 郭哲誠, 黃勇 申請人:上海康闊光通信技術有限公司