FBG传感器检测电缆中间接头局部放电的温升研究.pdf

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1、64传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第12期FBG传感器检测电缆中间接头局部放电的温升研究田雷，徐树振，陈炎峰，赵振刚，李英娜，李川(昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650500)摘要：为及时发现电缆接头的故障隐患，研制了一种安装在冷缩绝缘管中间带铜环的光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器，将其应用于3+1芯、额定电压为1kV、横截面积为25rain的XLPE电缆冷缩中间接头的温度监测。当供电电压分别为5，15kV时，加电40min，

2、有毛刺的中间接头因局部场强升高出现局部放电现象，比正常的中间接头温度分别高2．45，4．3l℃。试验结果表明：该传感器能有效监测中间接头的温度，为中问接头是否健康运行提供依据。关键词：光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器；电缆中间接头；局部放电中图分类号：Ttt89文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)12-0064-03T1qempDerature．-rilsSilnUgresearch0fIcablemiddlei1ointwithpartialdisScChllargemeasuredbyFBGs

3、SensorTIANLei，XUShu—zhen，CHENYan—feng，ZHAOZhen—gang，LIYing—Ha，L1Chuan(SchoolofInformationEngineeringandAutomation，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：AfiberBragggrating(FBG)temperaturesensorwithcopperringmountedonthemiddleofcoldco

4、ntractinginsulationtubeisdevelopedinordertotimelydetectfaultofcablejoint．ThesensorisappliedtomonitortemperatureofmiddlejointmadebyXLPEcableof3+1corewiththeratedvoltageof1kV，cross—sectionareais25mm．Whensupplyvoltageis5，15kVwithin40min，temperatureofmiddlejointwithb

5、urris2．45，4．3l℃higherthantemperatureofnormalmiddlejointsbecausepartialdischargephenomenoniscausedbyincreasingoflocalfieldstrength．Theexperimentalresultsindicatethatthissensorcaneffectivelymonitorthetemperatureofthemiddlejointsandprovideimportantevidenceforthenorm

6、alworkofthemiddlejoints．Keywords：fiberBragggrating(FBG)temperaturesensor；cablemiddlejoint；partialdischarge0引言Bragg光栅(FBG)温度传感器，用于监测交联聚乙烯电力电电力电缆中间接头常因制作环境和安装工艺的影响，缆冷缩中间接头的温度，传感器安装在接头冷缩绝缘管的导致电缆接头出现运行故障。主绝缘层破坏、导体连接器外表面，可以减小外在复杂环境对温度监测的干扰，实现对出现棱角或毛刺等安装质量缺陷就是出现故障的原因之电

7、缆接头因局部放电产生的温升进行监测。一1FBG温度传感器结构与原理，这些安装和制作质量的缺陷易造成电缆中间接头中形成局部场强升高而产生局部放电，加速接头老化，引起接头FBG温度传感器包括FBG、毛细铜管、聚四氟乙烯套击穿事故。电缆接头发热是其出现故障的表现形式之管、光纤引出线、环状铜片；把FBG通过环氧树脂封装在毛一，因此，对电缆中间接头的温度进行实时在线监测和统计细铜管中，且采用细焊的方式把毛细铜管和环状金属片连分析，可以更加全面地掌握中间接头的运行情况。电学接为一体，采用环氧树脂把毛细铜管和套在光纤引出线上量温度传感

8、器监测法测量结果很容易在强磁电场下发生漂的聚四氟乙烯套管密封连接。FBG温度传感器结构，参见移，精度低；红外蚧测技术无法测量密闭部位的温度。。图1。光纤光栅监测技术具有监测精度高、响应时问快、适合环状铜片用于卡住电缆中间接头，把传感器固定在安多点测量、不受电磁干扰等优点，在监测电缆接头温度方面装位置，以增大感应温度的