本發(fā)明涉及一種內(nèi)置式電纜接頭溫度光纖在線監(jiān)測(cè)傳感器，其可廣泛用于電纜接頭測(cè)溫、干式變壓器測(cè)溫、電力開關(guān)柜測(cè)溫等領(lǐng)域的高效溫度在線監(jiān)測(cè)。

背景技術(shù)：

電纜接頭是電力傳輸網(wǎng)中最關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)之一，它的接觸的緊密程度對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的可靠性運(yùn)行具有重要的意義。電纜接頭虛接時(shí)有一部分電能轉(zhuǎn)換為熱能，甚至?xí)a(chǎn)生電弧，從而造成電纜接頭的損害。這些事故給工業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以對(duì)電纜接頭的溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變得十分重要，然而由于高壓電力傳輸?shù)母唠姶怒h(huán)境，使得電學(xué)測(cè)溫遇到了很大的困難。

進(jìn)入二十世紀(jì)以來，接觸式光纖測(cè)溫技術(shù)在電力設(shè)備熱點(diǎn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)中的實(shí)用得到了越來越廣泛的研究，包括分布式光纖測(cè)溫、光纖光柵測(cè)溫、干涉式光纖測(cè)溫及光致發(fā)光光纖測(cè)溫，其中光致發(fā)光式光纖測(cè)溫技術(shù)以其耐高溫高壓、精度高、成本低等特點(diǎn)成為最有前途的電力設(shè)備熱點(diǎn)在線監(jiān)控方式之一。光致發(fā)光測(cè)溫的原理是：物質(zhì)在受到外界激勵(lì)的時(shí)候，會(huì)發(fā)生能級(jí)的躍遷，而與此同時(shí)光發(fā)射余輝衰減的快慢程度和溫度的高低有關(guān)，溫度越高，光發(fā)射余輝衰減的速度越快，溫度越低，光發(fā)射余輝衰減的速度越慢。因此，只需要測(cè)試出光發(fā)射余輝衰減的時(shí)間就能夠得到被測(cè)的溫度。相比于普通溫度傳感器,光學(xué)溫度傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、免電磁干擾、抗腐蝕性、靈敏度高等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。因此，在電纜接頭中埋設(shè)傳感器由光纖傳播信號(hào)在高電壓，高磁場(chǎng)條件下實(shí)現(xiàn)在線、實(shí)時(shí)地準(zhǔn)確測(cè)量電纜接頭的熱點(diǎn)溫度，是未來電纜接頭熱點(diǎn)溫度測(cè)量的首選方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有電纜接頭溫度間接測(cè)量中存在誤差大，環(huán)境影響大的不足，本發(fā)明提供了一種成本低廉、安裝過程簡(jiǎn)單、可直接實(shí)時(shí)測(cè)量觸點(diǎn)溫度的內(nèi)置式電纜接頭溫度光纖在線監(jiān)測(cè)傳感器。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種內(nèi)置式電纜接頭溫度光纖在線監(jiān)測(cè)傳感器，其關(guān)鍵技術(shù)在于：其包括石英棒或石英光纖，粘貼在石英棒或石英光纖的前端并緊貼被測(cè)電纜接頭金屬螺母的熒光材料，從內(nèi)到外設(shè)于石英棒或石英光纖外部的特氟龍?zhí)坠?、絕緣陶瓷管，通過螺母與石英棒或石英光纖端面緊密貼合的帶塑料卡套的塑料光纖，與塑料光纖另一端連接的光處理模塊以及設(shè)于光處理模塊另一端的485輸出；

所述絕緣陶瓷管與金屬螺母的外部設(shè)有經(jīng)高溫高壓澆鑄的環(huán)氧樹脂層。

優(yōu)選的，所述石英棒或石英光纖與全透明特氟龍?zhí)坠芏咧g燙接，全透明特氟龍?zhí)坠芎蛶Ыz扣的絕緣陶瓷管之間以絕緣膠膠接，塑料卡套與塑料光纖膠接；所述螺母與帶絲扣的絕緣陶瓷管扣接，所述塑料光纖的另一端與光電處理模塊之間經(jīng)ST光纖連接器相插接，光信號(hào)經(jīng)光電模塊處理后通過485輸出傳向后臺(tái)計(jì)算機(jī)。

優(yōu)選的，所述石英棒直徑為1.5mm，長(zhǎng)度為20mm。

優(yōu)選的，所述熒光材料粘貼在石英棒的一端面，并且二者一起用絕緣膠封于內(nèi)徑為4mm帶絲扣的絕緣陶瓷管中。

優(yōu)選的，所述塑料光纖的直徑為2.3mm，纖芯數(shù)值孔徑為0.5，纖芯直徑為1.5mm，其與石英棒或石英光纖對(duì)接的一端粘貼有直徑為4mm，長(zhǎng)度為10mm的塑料套管作為塑料卡套。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

與現(xiàn)有的間接測(cè)溫技術(shù)相比，本發(fā)明采用了石英棒或石英光纖以及熒光材料，其成本低廉、安裝過程簡(jiǎn)單，使用時(shí)本熒光材料能夠直接測(cè)量觸點(diǎn)溫度，可提高電纜接頭溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性和精確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本在線監(jiān)測(cè)傳感器內(nèi)置方式示意圖；

其中，1熒光材料；2、帶絲扣的絕緣陶瓷管；3、特氟龍?zhí)坠埽?、石英棒或石英光纖；5、塑料卡套；6、螺母；7、塑料光纖纖芯；8、塑料光纖；9、光電處理模塊；10、485輸出，11、電纜接頭的金屬螺母；12、環(huán)氧樹脂層；13、本在線監(jiān)測(cè)傳感器（也叫內(nèi)置溫度傳感頭）。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本實(shí)施例包括：熒光材料、帶絲扣的絕緣陶瓷管、全透明特氟龍?zhí)坠?、石英棒或石英光纖、塑料卡套、螺母、塑料光纖纖芯、塑料光纖、光電處理模塊、485輸出、電纜接頭的金屬螺母、澆鑄環(huán)氧樹脂和內(nèi)置溫度傳感頭。

所述熒光材料1被粘貼在石英棒或石英光纖4的前端緊貼被測(cè)物體電纜接頭的金屬螺母；石英棒或石英光纖4外部依次是全透明特氟龍?zhí)坠?和帶絲扣的絕緣陶瓷管2。石英棒或石英光纖4與全透明特氟龍?zhí)坠?二者之間燙接；全透明特氟龍?zhí)坠?和帶絲扣的絕緣陶瓷管2之間以絕緣膠膠接；塑料卡套5與塑料光纖8膠接；螺母6與帶絲扣的絕緣陶瓷管扣接；帶有塑料卡套5的塑料光纖8通過螺母6與套管中的石英棒或石英光纖對(duì)接，使得塑料光纖纖芯7的端面與石英棒或石英光纖4端面緊密貼合；塑料光纖8的另一端與光電處理模塊9之間用ST光纖連接器相插接；光信號(hào)經(jīng)光電處理模塊9處理后通過485輸出10傳向后臺(tái)計(jì)算機(jī)。光電處理模塊9可采用北京博大華電測(cè)控技術(shù)有限公司的BD-CLQ溫度數(shù)據(jù)處理器，當(dāng)然也可采用其他處理模塊，滿足使用要求即可。

如圖2所示，將電纜接頭的金屬螺母與粘貼在石英棒或石英光纖上的熒光材料端面緊密接觸并用環(huán)氧樹脂高溫高壓澆鑄在一起，然后，再用螺絲將光纖與套管中的石英棒或石英光纖對(duì)接。

本實(shí)施例中石英棒直徑為1.5mm，長(zhǎng)度為20mm。所述石英棒表面燙接一層鐵氟龍?zhí)坠?。塑料光纖的直徑為2.3mm，纖芯數(shù)值孔徑為0.5，纖芯直徑為1.5mm，其與石英棒對(duì)接的一端粘貼有直徑為4mm，長(zhǎng)度為10mm的塑料套管作為塑料卡套。

使用時(shí)，熒光材料粘貼在石英棒的一端面，并且二者一起用絕緣膠封于內(nèi)徑為4mm帶絲扣的絕緣陶瓷管中。

在光電處理模塊的調(diào)制下，藍(lán)光LED發(fā)出方波光脈沖。方波光脈沖能過塑料光纖和石英棒傳至熒光材料。在藍(lán)色光脈沖激勵(lì)下，熒光材料發(fā)出熒光，經(jīng)石英棒和塑料光纖返回光電處理模塊。光電處理模塊9分析熒光的壽命，計(jì)算出接觸點(diǎn)的溫度，通過485接口傳送至后臺(tái)計(jì)算機(jī)。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，并且藕合效率高，廣泛應(yīng)用于電纜接頭測(cè)溫、干式變壓器測(cè)溫、電力開關(guān)柜測(cè)溫等領(lǐng)域的高效溫度在線監(jiān)測(cè)。