專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置 技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置， 具體涉及一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置，屬光電子測(cè)量技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]高壓隔離開(kāi)關(guān)被廣泛地用于電力系統(tǒng)，是電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備中數(shù)量最多、最易失修的 一次高壓輸變電設(shè)備，同時(shí)也是故障最多的一類(lèi)輸變電設(shè)備。其中由于觸指壓力不符合要 求引發(fā)的高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱故障缺陷，更比比皆是。這是因?yàn)?，隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力降低(觸 指壓簧彈性減弱)，主回路接觸電阻就會(huì)增大，引起觸頭發(fā)熱，觸頭發(fā)熱后接觸面氧化造成 接觸電阻進(jìn)一步增大，觸頭發(fā)熱更厲害，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生熔焊產(chǎn)生拉弧，引發(fā)事 故。為此，國(guó)家電網(wǎng)生[2006]57號(hào)《交流高壓隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》4 (4)條將高 壓隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力測(cè)試列為了預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目；國(guó)家電網(wǎng)公司在《十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事 故措施》11. 12. 2條、華中電網(wǎng)有限公司《預(yù)防高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備事故措施》12. 2條和《四川省 電力公司反事故措施實(shí)施細(xì)則》6. 12. 2條中，均要求新安裝或檢修后的高壓隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)展 觸指壓力測(cè)試。但由于沒(méi)有專(zhuān)用測(cè)量工具和有效的測(cè)試方法，全國(guó)各地在高壓隔離開(kāi)關(guān)實(shí) 際安裝、檢修及預(yù)試工作中，并沒(méi)能開(kāi)展起來(lái)，文件精神和要求也沒(méi)有得到落實(shí)。[0003]目前對(duì)觸指壓力測(cè)量方法有兩種一種是依靠檢修人員的經(jīng)驗(yàn)，比如數(shù)加力手柄 搖動(dòng)的圈數(shù)或用雙手拉動(dòng)剪力式開(kāi)關(guān)的兩臂來(lái)估計(jì)接觸壓力的大小，這種方法既不方便又 不準(zhǔn)確。另一種是模擬隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭器件，將傳感元件安裝在模擬的隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭上， 在不通電的情況下將模擬動(dòng)觸頭插入隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭實(shí)際合閘位置，這樣對(duì)隔離開(kāi)關(guān) 觸指壓力進(jìn)行測(cè)量。這種測(cè)量方法必須要在斷電的時(shí)候進(jìn)行測(cè)量，而且測(cè)量的并不是真正 的動(dòng)觸頭合閘時(shí)所產(chǎn)生的觸指壓力，不能實(shí)施隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力的實(shí)時(shí)在線安全監(jiān)測(cè)，不 能及時(shí)的反映隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力的變化，不能精確的判斷動(dòng)觸頭合閘時(shí)的安全合閘位置。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型提出一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置， 通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)合閘時(shí)，得到隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭的位移量、隔離開(kāi)關(guān)觸指壓簧處的壓力和隔離 開(kāi)關(guān)觸指所產(chǎn)生的撓度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力的精確測(cè)量。[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的裝置包括光纖Bragg光柵位移傳感器1、光纖 Bragg光柵壓力傳感器2和隔離開(kāi)關(guān)；光纖Bragg光柵位移傳感器I固定在隔離開(kāi)關(guān)靜觸 頭觸壁6上，光纖Bragg光柵壓力傳感器2固定在隔離開(kāi)關(guān)彈簧3外側(cè)。[0006]所述的光纖Bragg光柵位移傳感器米用已有的光纖Bragg光柵位移傳感器；所述 的壓力傳感器包括螺釘6、光纖Bragg光柵7、連接栓8、隔離護(hù)墊9、墊圈10、彈簧11、等強(qiáng) 度懸臂梁12、隔離開(kāi)關(guān)觸指13、光纖Bragg光柵引出線14，利用螺釘6、連接栓8、隔離護(hù)墊9和墊圈10將等強(qiáng)度懸臂梁12固定作為等強(qiáng)度懸臂梁的固定端，等強(qiáng)度懸臂梁12與隔離 開(kāi)關(guān)觸指13上的連接栓8連接并且與彈簧11和隔離開(kāi)關(guān)觸指13上的連接栓8上的螺釘 6相抵。[0007]所述的光纖Bragg光柵位移傳感器米用BGK_FBG_A3/A6型光纖光柵式位移計(jì)。[0008]所述的隔離開(kāi)關(guān)為其觸頭類(lèi)型類(lèi)似于GW4、Gff5, Gff8, GW13等類(lèi)型的隔離開(kāi)關(guān)。[0009]本實(shí)用新型使用中，在計(jì)算隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭上的觸指可等 效為等截面懸臂梁。[0010]本實(shí)用新型的有益效果是[0011]1、利用粘貼于等強(qiáng)度懸臂梁上、下表面的傳感光柵對(duì)溫度和壓力響應(yīng)的差異性， 可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和壓力的同時(shí)測(cè)量。[0012]2、由于光纖Bragg光柵是電絕緣材料，因此具有抗電磁干擾能力(EMI),光纖 Bragg光柵傳感器適用于強(qiáng)電磁干擾情況下的隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力測(cè)量。[0013]3、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力實(shí)時(shí)在線安全監(jiān)測(cè)，對(duì)進(jìn)一步研究線接觸壓力和 接觸電阻之間的關(guān)系作有力的鋪墊。


[0014]圖1為本實(shí)用新型中的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2為本實(shí)用新型中的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖3為本實(shí)用新型中的隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭上的觸指等效等截面懸臂梁結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖中1_光纖Bragg光柵位移傳感器、2-光纖Bragg光柵壓力傳感器、3-彈簧、 4-隔離開(kāi)關(guān)觸指、5-隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭、6-隔離開(kāi)關(guān)觸壁、7-墊圈、8-光纖Bragg光柵、9-螺 釘、10-光纖Bragg光柵引出線、11_連接栓、12-隔離護(hù)墊、13-等強(qiáng)度懸臂梁。
具體實(shí)施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以方便技術(shù)人員理解。[0019]如圖1所示裝置包括光纖Bragg光柵位移傳感器1、光纖Bragg光柵壓力傳感器 2和隔離開(kāi)關(guān)；光纖Bragg光柵位移傳感器I固定在隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭觸壁6上,光纖Bragg 光柵壓力傳感器2固定在隔離開(kāi)關(guān)彈簧3外側(cè).[0020]所述的隔離開(kāi)關(guān)是GW4、Gff5, Gff8, Gff13等類(lèi)型的隔離開(kāi)關(guān)；光纖Bragg光柵位移 傳感器采用BGK-FBG-A3/A6型光纖光柵式位移計(jì)。[0021 ] 為了更好地實(shí)現(xiàn)本技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供了 一種壓力傳感器。[0022]如圖2所示所述的壓力傳感器包括螺釘9、光纖Bragg光柵8、連接栓11、隔離 護(hù)墊12、墊圈7、彈簧3、等強(qiáng)度懸臂梁13、隔離開(kāi)關(guān)觸指4、光纖Bragg光柵引出線10，利用 螺釘9、連接栓11、隔離護(hù)墊12和墊圈7將等強(qiáng)度懸臂梁13固定作為等強(qiáng)度懸臂梁的固定 端，等強(qiáng)度懸臂梁13與隔離開(kāi)關(guān)觸指4上的連接栓11連接并且與彈簧3和隔離開(kāi)關(guān)觸指 4上的連接栓11上的螺釘9相抵。[0023]本裝置的工作過(guò)程裝置完成裝配以后，隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行合閘動(dòng)作時(shí)，位移傳感器的 動(dòng)觸頭接觸到隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭，通過(guò)光譜分析儀檢測(cè)位移傳感器的光譜信號(hào)，進(jìn)而得到位 移傳感器產(chǎn)生的位移信號(hào)；同時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)觸指發(fā)生形變，使隔離開(kāi)關(guān)彈簧發(fā)生變形產(chǎn)生推力，再通過(guò)光譜分析儀檢測(cè)壓力傳感器的光譜信號(hào)，進(jìn)而壓力傳感器得到壓力信號(hào)，從而進(jìn)一步得到隔離開(kāi)關(guān)觸指的撓度變化信號(hào)，最后根據(jù)位移V和壓力傳感器的波長(zhǎng)移位差值
權(quán)利要求1.一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置，其特征是裝置包括光纖Bragg光柵位移傳感器、光纖Bragg光柵壓力傳感器和隔離開(kāi)關(guān)；光纖Bragg光柵位移傳感器固定在隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭觸壁上，光纖Bragg光柵壓力傳感器固定在隔離開(kāi)關(guān)彈簧外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置， 其特征是光纖Bragg光柵位移傳感器采用BGK-FBG-A3/A6型光纖光柵式位移計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置， 其特征是壓力傳感器包括螺釘、光纖Bragg光柵、連接栓、隔離護(hù)墊、墊圈、彈簧、等強(qiáng)度懸臂梁、隔離開(kāi)關(guān)觸指、光纖Bragg光柵引出線，利用螺釘、連接栓、隔離護(hù)墊和墊圈將等強(qiáng)度懸臂梁固定作為等強(qiáng)度懸臂梁的固定端，等強(qiáng)度懸臂梁與隔離開(kāi)關(guān)觸指上的連接栓連接并且與彈簧和隔離開(kāi)關(guān)觸指上的連接栓上的螺釘相抵。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于光纖Bragg光柵傳感器的測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)觸指壓力裝置，屬光電子測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域；裝置包括光纖Bragg光柵位移傳感器、光纖Bragg光柵壓力傳感器和隔離開(kāi)關(guān)組成；光纖Bragg光柵位移傳感器固定在隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭觸壁上，光纖Bragg光柵壓力傳感器固定在隔離開(kāi)關(guān)彈簧外側(cè)。本實(shí)用新型利用傳感光柵對(duì)溫度和壓力響應(yīng)的差異性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和壓力的同時(shí)測(cè)量，具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)在線安全監(jiān)測(cè)、精確測(cè)量，抗干擾能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01L1/24GK202869718SQ201220328910
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者李川, 申超, 孫家祿, 李建發(fā), 趙艷峰 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué), 云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院