旋转反射式光纤温度传感器的设计及应用.pdf

旋转反射式光纤温度传感器是一种无源传感器，它利用光纤作为传输介质，并通过旋转反射的原理对温度进行精确测量。该传感器的主要优点在于其本质绝缘、耐腐蚀、可弯曲、抗拉性强的特点，使其能在高压环境下稳定工作，特别适用于恶劣环境下的状态监测。 传感器的设计基于大直径树脂光纤，能够抵抗强电场环境，且光纤的绝缘性能必须满足特定标准。例如，文中提到所用光纤的绝缘性能要大于45kV/10cm，这比空气的绝缘性能要高。同时，光纤还具备良好的抗拉强度，至少要大于20kg，这意味着光纤在受拉时不易断裂，即使在复杂的应用场合中也能够保持稳定性能。 在旋转反射式光纤温度传感器内部，包含有温度调制器件，这些器件能够随温度的升高而线性偏转。传感器中还包括形状为半圆的掩膜和反射膜，它们会随着温度的改变调整反射面积，进而改变光纤中的反射光功率，完成对温度的调制。 文章提到，该传感器的动态范围很宽，在-20℃到150℃的范围内，反射面积与温度之间呈现出线性关系。通过光纤中反射光功率的变化，可以精确测定温度，从而达到在线监测的目的。 在实际应用中，如变电站环境，高压开关柜内的接点及触点、电缆接头等位置都是容易发热的部位，这些部位的工作状态对于整个电力系统的安全运行至关重要。传统的红外检测等手段在这些问题面前显得力不从心，因此，对于这些部位的监测，旋转反射式光纤温度传感器成为了重要的解决方案。 使用旋转反射式光纤温度传感器的优势在于其高准确度和成本效益。测试结果表明，该传感器的测量准确度优于±2℃，这对于提高电力设备状态检修的效率和安全性有着极为重要的意义。 此外，该传感器系统的信息传输可以依赖于TCP/IP公用网，也可以利用特殊设计的IEC61850标准平台。IEC61850是国际电工委员会制定的电力系统自动化通信网络和系统的标准，该标准的使用有助于提高系统的互操作性和数据交换的一致性。 在应用中，旋转反射式光纤温度传感器成功地解决了高压开关柜内接头及触头、沟内电缆接头及室外风摇覆冰等恶劣环境下的状态监测问题。考虑到电力设备的多样性和复杂性，这种传感器的应用不仅有助于避免设备故障和提升供电可靠性，而且对于实现智能电网建设，提高电网运行效率和管理现代化程度也具有不可忽视的推动作用。 旋转反射式光纤温度传感器的设计与应用，为电力系统提供了高性能的温度监测工具，尤其是针对高压环境下的关键接点温度监测，其具备的精确度、可靠性和成本效益优势，使其成为电力设备监测领域的一个重要技术突破。通过这篇文章的介绍，我们可以更深入地理解该传感器的设计原理、工作方式及其在电力系统中的实际应用和潜在价值。