本發(fā)明涉及油浸式變壓器光纖測溫設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種油浸變壓器光纖測溫探頭固定裝置。

背景技術(shù)：

電力變壓器作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，變壓器的內(nèi)部溫度，尤其是繞組熱點(diǎn)溫度與變壓器的絕緣性能及老化壽命有直接的關(guān)系；同時(shí)，繞組熱點(diǎn)溫度過高，會(huì)對并與電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成危險(xiǎn)，而溫度過低，變壓器負(fù)載能力又無法得到充分利用，從而降低了變壓器經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。因此，對變壓器繞組進(jìn)行溫度監(jiān)測，對保障變壓器安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和延長使用壽命等具有重要的意義。

隨著光纖技術(shù)的發(fā)展和智能電網(wǎng)的大力推進(jìn)，結(jié)合光纖測溫可直接通過放在繞組中的傳感探頭實(shí)現(xiàn)真實(shí)、準(zhǔn)確測量熱點(diǎn)溫度，為用戶提供直接動(dòng)態(tài)的測量，具有直接、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，光纖測溫技術(shù)已經(jīng)逐漸被電力變壓器行業(yè)所接受。

但是針對大型高電壓等級的油浸式變壓器，由于變壓器本身價(jià)格昂貴、電壓等級高，加之繞組部分處于高電勢處，所以光纖測溫探頭的固定既要不能對變壓器產(chǎn)生影響，同時(shí)也需要具有較高的穩(wěn)定性，避免重復(fù)安裝的繁瑣和對變壓器的損害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種油浸變壓器光纖測溫探頭固定裝置，為了保證光纖探頭在絕緣墊塊上固定時(shí)不產(chǎn)生空氣因素而對變壓器產(chǎn)生影響，同時(shí)提高光纖測溫的長期穩(wěn)定性而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供、一種油浸變壓器光纖測溫探頭固定裝置，所述裝置包括設(shè)置在變壓器線圈之間的絕緣墊塊，所述絕緣墊塊上設(shè)置有與光纖測溫探頭組件適配的條狀卡槽孔，所述條狀卡槽孔上設(shè)置有大于兩側(cè)孔直徑的限位圓孔；

所述光纖測溫探頭組件包括傳輸光纖和連接在所述傳輸光纖端部的光纖感溫探頭，所述傳輸光纖和所述光纖感溫探頭依次卡設(shè)在所述條狀卡槽孔內(nèi)，其中，所述傳輸光纖穿過所述限位圓孔，所述傳輸光纖對應(yīng)所述限位圓孔的部分設(shè)置有與所述限位圓孔適配的限位凸部，所述限位凸部配合所述限位圓孔限制所述光纖測溫探頭組件的軸向移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述傳輸光纖包括石英光纖芯以及套設(shè)在石英光纖芯外側(cè)的光纖保護(hù)組件。

進(jìn)一步地，所述傳輸光纖包括相互連接的外光纖段和固定光纖段，所述外光纖段、固定光纖段均包括石英光纖芯以及套設(shè)在所述石英光纖芯外側(cè)的第一PTFE光纖保護(hù)套管，所述外光纖段的第一PTFE光纖保護(hù)套管外側(cè)還套設(shè)有第二PTFE光纖保護(hù)套管，所述固定光纖段的第一PTFE光纖保護(hù)套管與所述第二PTFE光纖保護(hù)套管邊緣緊鄰的位置設(shè)置有凱夫拉絲球，所述凱夫拉絲球設(shè)置在所述限位圓孔內(nèi)并與所述限位圓孔適配。

進(jìn)一步地，所述外光纖段的第一PTFE光纖保護(hù)套管和第二PTFE光纖保護(hù)套管之間設(shè)置有凱夫拉絲加強(qiáng)材料。

進(jìn)一步地，第一PTFE光纖保護(hù)套管的外徑為1.0mm-1.2mm，所述第二PTFE光纖保護(hù)套管的外徑為2.2mm-2.4mm。

進(jìn)一步地，所述第二PTFE光纖保護(hù)套管上間距設(shè)置有若干油孔。

進(jìn)一步地，相鄰所述油孔間的間距為3-5cm

進(jìn)一步地，所述光纖感溫探頭包括一端密封的石英玻璃管，所述石英玻璃管內(nèi)部設(shè)置有測溫材料，所述石英光纖芯伸入所述石英玻璃管內(nèi)與所述測溫材料接觸，且所述傳輸石英光纖芯與所述石英玻璃管的開口端連接密封。

進(jìn)一步地，所述石英玻璃管的密封端采用石英光纖密封。

進(jìn)一步地，所述固定光纖段通過裸光纖與所述光纖感溫探頭連接，所述固定光纖段的長度為5mm，所述裸光纖的長度為5mm。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的油浸變壓器光纖測溫探頭固定裝置，通過在油浸式變壓器絕緣墊塊上開設(shè)條狀卡槽孔，并將光纖測溫探頭組件全部卡設(shè)在條狀卡槽孔內(nèi)，從而將光纖測溫探頭組件限制在卡槽孔內(nèi)；進(jìn)一步通過限位圓孔與傳輸光纖上的限位凸部配合，限制光纖測溫探頭組件的軸向移動(dòng)；如此整個(gè)光纖測溫探頭組件與絕緣墊塊機(jī)械配合固定，整個(gè)固定部分無任何膠水，不產(chǎn)生任何氣泡，從而使光纖與絕緣墊塊牢固的固定在一起，避免光纖探頭脫落的問題，保證了光纖探頭能夠在油浸式變壓器內(nèi)部進(jìn)行長時(shí)間的安全檢測。

附圖說明

圖1本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例光纖測溫探頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例絕緣墊塊開孔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例光纖感溫探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1:絕緣墊塊，11：限位圓孔，12：條狀卡槽孔；

2:光纖測溫探頭組件，21：外光纖段，22：固定光纖段；23：裸光纖，24：光纖感溫探頭，241：石英玻璃管，242：石英光纖，243：測溫材料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例油浸變壓器光纖測溫探頭固定裝置，所述裝置包括設(shè)置在變壓器線圈之間的絕緣墊塊1，所述絕緣墊塊1上設(shè)置有與光纖測溫探頭組件2適配的條狀卡槽孔12，所述條狀卡槽孔12上設(shè)置有大于卡槽孔12直徑的限位圓孔11；所述光纖測溫探頭組件2包括傳輸光纖和連接在所述傳輸光纖端部的光纖感溫探頭24，所述傳輸光纖和所述光纖感溫探頭24依次卡在所述條狀卡槽孔12內(nèi)，其中，所述傳輸光纖穿過所述限位圓孔11，所述傳輸光纖對應(yīng)所述限位圓孔11的部分設(shè)置有與所述限位圓孔適配的限位凸部，所述限位凸部配合所述限位圓孔限制所述光纖測溫探頭組件的軸向移動(dòng)。

如圖1、2所示，作為本發(fā)明的一種實(shí)施例，所述傳輸光纖包括相互連接的外光纖段21和固定光纖段22。所述外光纖段21、固定光纖段22均包括石英光纖芯以及套設(shè)在所述石英光纖芯外側(cè)的第一PTFE光纖保護(hù)套管，所述外光纖段的第一PTFE光纖保護(hù)套管外側(cè)還套設(shè)有第二PTFE光纖保護(hù)套管，所述固定光纖段22的第一PTFE光纖保護(hù)套管與所述第二PTFE光纖保護(hù)套管邊緣緊鄰的位置設(shè)置有凱夫拉絲球3，所述凱夫拉絲球3設(shè)置在所述限位圓孔11內(nèi)并與所述限位圓孔11適配。

光纖測溫探頭組件2通過凱夫拉絲纏繞，在兩層套管之間形成球體，可固定光纖測溫探頭組件2的位置，防止光纖受到軸向拉力而脫落。

作為一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式，固定光纖段22通過一段裸光纖23與光纖感溫探頭24連接。這樣靠近光纖感溫探頭24的固定光纖段通過凱夫拉絲纏繞，在兩層套管之間形成球體成為限位凸部，與絕緣墊塊中間的限位圓孔11緊密配合可固定光纖感溫探頭24，更好地防止光纖感溫探頭24受到軸向拉力而脫落。

第一PTFE光纖保護(hù)套管和第二PTFE光纖保護(hù)套管材料相同，直徑不同，一般優(yōu)選第一PTFE光纖保護(hù)套管的外徑為1.0mm-1.2mm，所述第二PTFE光纖保護(hù)套管的外徑為2.2mm-2.4mm。光纖保護(hù)套管的厚度不易過厚，太厚的套管在光纖彎折過程中容易出現(xiàn)折損。

第一PTFE光纖保護(hù)套管和第二PTFE光纖保護(hù)套管本身具有永久的耐油，耐高溫、高壓的特性，且光纖套管強(qiáng)度高、容易加工；凱夫拉絲纖維具有高強(qiáng)度、高耐磨、高耐壓性、永久的耐酸堿和有機(jī)溶液的侵蝕；形成的限位凸部可以在變壓器油內(nèi)穩(wěn)定存在。同時(shí)可以在外層套管制作卡插，卡插可以使光纖與絕緣墊塊的條狀卡槽孔之間緊密配合。

作為一種可選實(shí)施例，所述外光纖段的第一PTFE光纖保護(hù)套管和第二PTFE光纖保護(hù)套管之間設(shè)置有凱夫拉絲加強(qiáng)材料。高強(qiáng)度的PTFE光纖保護(hù)套管和凱夫拉絲加強(qiáng)材料，使外光纖段在安裝和變壓器運(yùn)行震動(dòng)中能受到很好的抗拉和抗壓保護(hù)。

作為一種可選實(shí)施例，在第二PTFE光纖保護(hù)套管上間距設(shè)置有若干油孔，第二PTFE光纖保護(hù)套管上的相鄰油孔間距為3-5cm，作為一種可選方式，本實(shí)施例第二PTFE光纖保護(hù)套管上每間隔3左右設(shè)置一個(gè)細(xì)小的油孔。在變壓器浸油時(shí)，變壓器油能通過油孔浸入到光纖內(nèi)部，整根光纜內(nèi)部無空氣，使光纜與變壓器油融為一體，降低了變壓器運(yùn)行時(shí)，高電壓下因空氣因素帶來的影響。

作為一種可選實(shí)施例，所述光纖感溫探頭24包括一端密封的石英玻璃管241，所述石英玻璃管241內(nèi)部設(shè)置有測溫材料243，所述裸光纖23伸入所述石英玻璃管241內(nèi)與所述測溫材料243接觸，且所述裸光纖23與石英玻璃管241的開口端連接密封。作為一種實(shí)現(xiàn)方式，所述石英玻璃管的密封端采用石英光纖242密封。這樣的結(jié)構(gòu)，方便光纖感溫探頭各部分的安裝，具體而講：首先使用CO₂激光熔接機(jī)焊接石英玻璃管241和裸光纖23，放入測溫材料243后，再將石英玻璃管241用石英光纖242進(jìn)行焊接；裸光纖23與石英玻璃管241直接通過激光熔接機(jī)進(jìn)行一體焊接，使石英玻璃管241永久的與傳輸光纖進(jìn)行固定，光纖感溫探頭將是一個(gè)全密封性的整體，這樣測溫材料243全密封在裸光纖23與石英光纖242保護(hù)的內(nèi)部，探頭的測溫部分與油完全隔離，并能耐受高溫、高壓，可使探頭在變壓器壽命范圍內(nèi)高效測溫。

本實(shí)施例的測溫材料243屬于熒光物質(zhì)材料，材料本身強(qiáng)絕緣、耐高溫，熒光材料受綠光激發(fā)，材料余輝時(shí)間與溫度成比例關(guān)系，推算出測量溫度。測溫材料243壽命可高達(dá)幾十年，長壽命保證測溫的穩(wěn)定性。

為了保證光纖感溫探頭24的穩(wěn)定固定，所述固定光纖段22的長度和裸光纖23的長度不易過長，本實(shí)施例給出的固定光纖22的長度以及裸光纖23的伸出長度均為5mm。

本實(shí)施例油浸變壓器光纖測溫探頭固定裝置，絕緣墊塊1選用油浸式變壓器常用的線圈縫隙之間的墊塊材料，絕緣墊塊的開孔尺寸根據(jù)光纖套管的外形進(jìn)行定制條狀卡槽孔12，絕緣墊塊上預(yù)留限位圓孔11，方便了光纖測溫探頭組件2的固定；解決了光纖探頭與絕緣墊塊之間的固定問題，防止光纖測溫探頭組件2受到軸向拉力而脫落，同時(shí)保證變壓器性能不受光纖安裝的影響，保障變壓器長時(shí)間安全可靠運(yùn)行；整個(gè)結(jié)構(gòu)不僅未影響光纖測溫探頭的信號(hào)傳輸，而且保證光纖測溫探頭組件與絕緣墊塊1之間安裝，防止光纖探頭脫落；光纖測溫探頭組件2與絕緣墊塊1之間的固定，是機(jī)械式配合固定，未引入其它任何對變壓器性能造成影響的因素，保證光纖正常準(zhǔn)確的測量到繞組溫度，提高油浸式變壓器的安全性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。