[发明专利]一种传感光纤与载流导体一体化的组合导线及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种传感光纤与载流导体一体化的组合导线及其制备工艺，包括：若干层叠设置的导体、若干光纤和公共绝缘层；其中，至少一个所述导体的表面上沿轴向开设有线槽，每根所述光纤通过粘接剂嵌设于对应的每个所述线槽中；每个所述导体的表面均绕包有第一绝缘层，各所述导体层叠设置形成一导体组；所述公共绝缘层绕包于所述导体组的表面。本发明提供的传感光纤与载流导体一体化的组合导线，通过将传感光纤与载流导体准确的粘接在一起，使得载流导体上的温度、变形等信息能通过光纤得到准确的传递；且结构简单、机械性能良好，适用范围广，有利于大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及电力变压器绕组线设计制造技术领域，具体而言，涉及一种传感光纤与载流导体一体化的组合导线及其制备工艺。

背景技术

电力变压器作为关键设备，对其温度、变形等状态量的智能化监测一直是研究热点，但一般通过外部加装传感器等方式间接测量，存在传感器寿命及运维导致的应用限制。通过对变压器绕组温度、应变等传感技术及应用研究，解决组合导线和光纤传感器一体化技术及制备工艺难题，实现对变压器内部的温度、应变的直接测量，为变压器线圈温升、机械结构(绕组变形情况)监测提供技术手段。变压器内部运行工况复杂，载流导体与传感光纤的结合需要解决结构设计、制造工艺等技术难题。

现有技术中的变压器绕组测温光纤光栅传感器，仅可以实现对电磁线表面的温度进行点式测量，也就是只能测量导体上有限个温度物理量，无法测量导体的变形情况。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种传感光纤与载流导体一体化的组合导线及其制备工艺，旨在解决现有光纤传感器难以对变压器内部的应变进行直接测量的问题。

一个方面，本发明提出了一种传感光纤与载流导体一体化的组合导线，包括：若干层叠设置的导体、若干光纤和公共绝缘层；其中，至少一个所述导体的表面上沿轴向开设有线槽，每根所述光纤通过粘接剂嵌设于对应的每个所述线槽中；每个所述导体的表面均绕包有第一绝缘层，各所述导体层叠设置形成一导体组；所述公共绝缘层绕包于所述导体组的表面。

进一步地，上述传感光纤与载流导体一体化的组合导线中，所述导体为两个，每个所述导体的表面上分别设置有一个线槽，两个所述线槽分别位于两个所述导体的重叠部分的相对侧。

进一步地，上述传感光纤与载流导体一体化的组合导线中，所述粘接剂为缩醛漆或环氧自粘漆。

进一步地，上述传感光纤与载流导体一体化的组合导线中，所述线槽为三角槽、弧形槽或方形槽。

进一步地，上述传感光纤与载流导体一体化的组合导线中，所述线槽的开口宽度为0.30±0.02mm、深度为0.26±0.02mm。

进一步地，上述传感光纤与载流导体一体化的组合导线中，所述第一绝缘层的厚度为0.30±0.02mm。

进一步地，上述传感光纤与载流导体一体化的组合导线中，所述光纤的直径小于等于所述线槽的深度。

进一步地，上述传感光纤与载流导体一体化的组合导线中，所述第一绝缘层由两层绝缘纸组成；所述公共绝缘层由5±1层绝缘纸组成。

本发明中的传感光纤与载流导体一体化的组合导线，通过将传感光纤与载流导体准确的粘接在一起，使得载流导体上的温度、变形等信息能通过光纤得到准确的传递；且结构简单、机械性能良好，适用范围广，有利于大规模推广应用。

另一方面，本发明还提出了一种传感光纤与载流导体一体化的组合导线的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1，将表面涂覆有粘接剂的各个光纤分别嵌设在对应的导体的线槽中，常温下干燥固化一段时间；

步骤2，在上述嵌设有光纤的各个导体表面绕包第一绝缘层；