专利名称：一种基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置的制作方法
技术领域：
—种基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置 技术领域[0001]本实用新型涉及一种基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置， 具体涉及一种基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置，属光电子测量技 术领域。
背景技术：
[0002]高压隔离开关被广泛地用于电力系统，是电网运行设备中数量最多、最易失修的 一次高压输变电设备，同时也是故障最多的一类输变电设备。其中由于触指压力不符合要 求引发的高压隔离开关过热故障缺陷，更比比皆是。这是因为，隔离开关触指压力降低(触 指压簧弹性减弱)，主回路接触电阻就会增大，引起触头发热，触头发热后接触面氧化造成 接触电阻进一步增大，触头发热更厉害，形成恶性循环，严重时发生熔焊产生拉�。⑹� 故。为此，国家电网生[2006]57号《交流高压隔离开关和接地开关评价标准》4 (4)条将高 压隔离开关触指压力测试列为了预防性试验项目；国家电网公司在《十八项电网重大反事 故措施》11. 12. 2条、华中电网有限公司《预防高压开关设备事故措施》12. 2条和《四川省 电力公司反事故措施实施细则》6. 12. 2条中，均要求新安装或检修后的高压隔离开关开展 触指压力测试。但由于没有专用测量工具和有效的测试方法，全国各地在高压隔离开关实 际安装、检修及预试工作中，并没能开展起来，文件精神和要求也没有得到落实。[0003]目前对触指压力测量方法有两种一种是依靠检修人员的经验，比如数加力手柄 摇动的圈数或用双手拉动剪力式开关的两臂来估计接触压力的大�。庵址椒炔环奖阌� 不准确。另一种是模拟隔离开关动触头器件，将传感元件安装在模拟的隔离开关动触头上， 在不通电的情况下将模拟动触头插入隔离开关动、静触头实际合闸位置，这样对隔离开关 触指压力进行测量。这种测量方法必须要在断电的时候进行测量，而且测量的并不是真正 的动触头合闸时所产生的触指压力，不能实施隔离开关触指压力的实时在线安全监测，不 能及时的反映隔离开关触指压力的变化，不能精确的判断动触头合闸时的安全合闸位置。实用新型内容[0004]本实用新型提出一种基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置， 通过隔离开关合闸时，得到隔离开关动触头的位移量、隔离开关触指压簧处的压力和隔离 开关触指所产生的挠度，从而实现对隔离开关触指压力的精确测量。[0005]本实用新型的目的是这样实现的装置包括光纤Bragg光栅位移传感器1、光纤 Bragg光栅压力传感器2和隔离开关；光纤Bragg光栅位移传感器I固定在隔离开关静触 头触壁6上，光纤Bragg光栅压力传感器2固定在隔离开关弹簧3外侧。[0006]所述的光纤Bragg光栅位移传感器米用已有的光纤Bragg光栅位移传感器；所述 的压力传感器包括螺钉6、光纤Bragg光栅7、连接栓8、隔离护垫9、垫圈10、弹簧11、等强 度悬臂梁12、隔离开关触指13、光纤Bragg光栅引出线14，利用螺钉6、连接栓8、隔离护垫9和垫圈10将等强度悬臂梁12固定作为等强度悬臂梁的固定端，等强度悬臂梁12与隔离 开关触指13上的连接栓8连接并且与弹簧11和隔离开关触指13上的连接栓8上的螺钉 6相抵。[0007]所述的光纤Bragg光栅位移传感器米用BGK_FBG_A3/A6型光纤光栅式位移计。[0008]所述的隔离开关为其触头类型类似于GW4、Gff5, Gff8, GW13等类型的隔离开关。[0009]本实用新型使用中，在计算隔离开关触指压力时，隔离开关静触头上的触指可等 效为等截面悬臂梁。[0010]本实用新型的有益效果是[0011]1、利用粘贴于等强度悬臂梁上、下表面的传感光栅对温度和压力响应的差异性， 可实现对温度和压力的同时测量。[0012]2、由于光纤Bragg光栅是电绝缘材料，因此具有抗电磁干扰能力(EMI),光纤 Bragg光栅传感器适用于强电磁干扰情况下的隔离开关触指压力测量。[0013]3、可以实现对隔离开关触指压力实时在线安全监测，对进一步研究线接触压力和 接触电阻之间的关系作有力的铺垫。
[0014]图1为本实用新型中的结构示意图；[0015]图2为本实用新型中的压力传感器的结构示意图；[0016]图3为本实用新型中的隔离开关静触头上的触指等效等截面悬臂梁结构示意图。[0017]图中1_光纤Bragg光栅位移传感器、2-光纤Bragg光栅压力传感器、3-弹簧、 4-隔离开关触指、5-隔离开关动触头、6-隔离开关触壁、7-垫圈、8-光纤Bragg光栅、9-螺 钉、10-光纤Bragg光栅引出线、11_连接栓、12-隔离护垫、13-等强度悬臂梁。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，以方便技术人员理解。[0019]如图1所示装置包括光纤Bragg光栅位移传感器1、光纤Bragg光栅压力传感器 2和隔离开关；光纤Bragg光栅位移传感器I固定在隔离开关静触头触壁6上,光纤Bragg 光栅压力传感器2固定在隔离开关弹簧3外侧.[0020]所述的隔离开关是GW4、Gff5, Gff8, Gff13等类型的隔离开关；光纤Bragg光栅位移 传感器采用BGK-FBG-A3/A6型光纤光栅式位移计。[0021 ] 为了更好地实现本技术方案，本实用新型提供了 一种压力传感器。[0022]如图2所示所述的压力传感器包括螺钉9、光纤Bragg光栅8、连接栓11、隔离 护垫12、垫圈7、弹簧3、等强度悬臂梁13、隔离开关触指4、光纤Bragg光栅引出线10，利用 螺钉9、连接栓11、隔离护垫12和垫圈7将等强度悬臂梁13固定作为等强度悬臂梁的固定 端，等强度悬臂梁13与隔离开关触指4上的连接栓11连接并且与弹簧3和隔离开关触指 4上的连接栓11上的螺钉9相抵。[0023]本装置的工作过程装置完成装配以后，隔离开关进行合闸动作时，位移传感器的 动触头接触到隔离开关动触头，通过光谱分析仪检测位移传感器的光谱信号，进而得到位 移传感器产生的位移信号；同时，隔离开关触指发生形变，使隔离开关弹簧发生变形产生推力，再通过光谱分析仪检测压力传感器的光谱信号，进而压力传感器得到压力信号，从而进一步得到隔离开关触指的挠度变化信号，最后根据位移V和压力传感器的波长移位差值
权利要求1.一种基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置，其特征是装置包括光纤Bragg光栅位移传感器、光纤Bragg光栅压力传感器和隔离开关；光纤Bragg光栅位移传感器固定在隔离开关静触头触壁上，光纤Bragg光栅压力传感器固定在隔离开关弹簧外侧。
2.根据权利要求1所述的基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置， 其特征是光纤Bragg光栅位移传感器采用BGK-FBG-A3/A6型光纤光栅式位移计。
3.根据权利要求1所述的基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置， 其特征是压力传感器包括螺钉、光纤Bragg光栅、连接栓、隔离护垫、垫圈、弹簧、等强度悬臂梁、隔离开关触指、光纤Bragg光栅引出线，利用螺钉、连接栓、隔离护垫和垫圈将等强度悬臂梁固定作为等强度悬臂梁的固定端，等强度悬臂梁与隔离开关触指上的连接栓连接并且与弹簧和隔离开关触指上的连接栓上的螺钉相抵。
专利摘要本实用新型提供了一种基于光纤Bragg光栅传感器的测量隔离开关触指压力装置，属光电子测量技术领域；装置包括光纤Bragg光栅位移传感器、光纤Bragg光栅压力传感器和隔离开关组成；光纤Bragg光栅位移传感器固定在隔离开关静触头触壁上，光纤Bragg光栅压力传感器固定在隔离开关弹簧外侧。本实用新型利用传感光栅对温度和压力响应的差异性，可实现对温度和压力的同时测量，具有较强的抗电磁干扰能力，实现对隔离开关的实时在线安全监测、精确测量，抗干扰能力强。
文档编号G01L1/24GK202869718SQ201220328910
公开日2013年4月10日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者李川, 申超, 孙家禄, 李建发, 赵艳峰 申请人:昆明理工大学, 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院
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