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阿里彩票|一种采用光纤光栅温度传感器的触头温度测量方案
来源:阿里彩票登录    发布时间:2021-09-09 20:54:01

第一章高压开关设备隔离触头的温度监测仍然是电力工业安全运行的基本问题之一。然而,由于触点处于强电磁场和低电压环境中,目前的监测方法都是关于如何建立抗强电磁场干扰和低电压隔离的系统。主要方法有感温纸测温、红外测温、F-P光学测量、传感器窃电测量、光纤传输和红外无线传输等。光纤布拉格光栅传感器集测量和传输于一体,利用光波进行测量和传输。

它具有体积小、重量轻、传输损耗小、不受电磁场干扰、绝缘性能好等优点,非常适合高压开关设备的接触测温环境。基于上述优点,本文明确提出了一种采用光纤光栅温度传感器的接触式温度测量方案,并通过合理的安装技术解决了该问题。2光纤布拉格光栅传感器的原理光纤布拉格光栅传感器不仅可以测量温度,还可以测量突发事件,这两者都会引起光纤布拉格光栅布拉格波长的变化。光纤光栅的温度传感特性是由热光效应和热膨胀效应引起的,热光效应和热膨胀效应引起光纤光栅的有效折射率变化,热膨胀效应引起光栅的周期性变化。

当光纤光栅传感器的温度场发生变化时,可以推断温度对布拉格波长变化的影响是A为光纤的热膨胀系数,主要引起光栅周期的变化,取5.510-7;x为光纤的热光系数,主要引起光纤的折射率变化,取5.510-6。光纤光栅传感器的应急特性是弹性光学效应和弹性效应共同作用的结果。

弹性效应不会改变光栅周期,弹光效应不会改变光纤的有效折射率。它的传感特性可以用[13]来表示。其中Pe为光纤的有效弹性系数,Pe=0.22。

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因此,由于光纤光栅传感器既可以测量温度,也可以测量紧急事件,所以在测量高压开关柜隔离触头温度时,需要找到一种方法来屏蔽开关柜振动引起的紧急事件对测温精度的影响,这就是光纤光栅传感器紧急事件的交叉脆弱性。3接触测温系统方案3.1光纤光栅传感器安装高压开关柜的断路器分为两部分:移动小车和开关柜。

高压开关柜有六个触头,分别生产在上、下A、B、C相。为了保证系统的可靠性,需要同时监控六个触点的温度。如公式(1)和(2)右图所示,由于光纤光栅传感器同时易受温度和突发事件的影响,为了保证温度测量的准确性,需要屏蔽突发事件的交叉脆弱影响,即断路器分合闸过程中产生的任何突发事件都不应传递给光纤光栅传感器。在该系统中,光纤光栅温度传感器的单端在静止触点上是相同的,以屏蔽冲击过程中触点产生的突发事件。

此外,为了保证光纤光栅温度传感器对各接触点温度测量的均匀分布,系统充分利用静触头的中间空位,将温度传感器放置在静触头的中间位置。图1是将传感器添加到单个固定触点的示意图。当动触头和静触头分开并连通时,静触头的圆周方向发生紧急情况,但其中心没有紧急情况,因此紧急情况被传输到光纤光栅传感器。这种安装方案既保证了测温的准确性,又屏蔽了振动引起的突发事件的交叉脆弱影响。

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