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分布式光纤传感监测三峡大坝混凝土温度场试验研究 被引量:45
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作者 蔡德所 戴会超 +1 位作者 蔡顺德 何薪基 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期88-91,共4页
以光纤分布式测温系统为手段,研究了三峡工程左厂14坝段浇筑过程中混凝土水化热的释放过程。结果表明,高程为140 56m的仓面,混凝土浇筑后3d,坝块内部上游面温度和中心点温度达到最高值,分别为34 75℃和26 85℃;坝块内部下游面温度达到... 以光纤分布式测温系统为手段,研究了三峡工程左厂14坝段浇筑过程中混凝土水化热的释放过程。结果表明,高程为140 56m的仓面,混凝土浇筑后3d,坝块内部上游面温度和中心点温度达到最高值,分别为34 75℃和26 85℃;坝块内部下游面温度达到最高值是混凝土浇筑后5d,为30 4℃;22~28d,坝块内部温度逐渐下降并趋于稳定。 展开更多
关键词 三峡工程 温度 光纤传感 监测
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三芯海底电缆中复合光纤与导体温度关系建模 被引量:34
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作者 吕安强 寇欣 +1 位作者 尹成群 李永倩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期59-65,共7页
三芯光纤复合海底电缆中光纤以内填充层热阻的准确计算是建立光纤与导体温度关系的关键和难点。本文在建立三芯海缆热路模型的基础上,根据虚拟热源和镜像法,利用光纤温度计算出填充层外径处温度,进而计算出铠装层外径处温度;根据傅氏传... 三芯光纤复合海底电缆中光纤以内填充层热阻的准确计算是建立光纤与导体温度关系的关键和难点。本文在建立三芯海缆热路模型的基础上,根据虚拟热源和镜像法,利用光纤温度计算出填充层外径处温度,进而计算出铠装层外径处温度;根据傅氏传热学原理计算出光纤处等温面至铠装层外径处等温面的热阻;利用形状因子法计算出填充层内径至铠装层外径的总热阻,再减去光纤处等温面至铠装层外径处等温面的热阻,得到光纤以内填充层的热阻;根据热路模型建立了光纤与导体的温度关系方程,并用有限元求解结果验证了方程的正确性。结果表明,三芯海缆的光纤与导体温度呈线性关系,导体温度每上升1.15℃,光纤温度上升1℃;相同导体温度下,环境温度每上升7.7℃,光纤温度上升1℃。根据光纤温度和环境温度可计算出导体温度,作为三芯海缆导体温度监测和载流量计算的理论依据。 展开更多
关键词 三芯海底电缆 热路 填充层热阻 光纤温度 导体温度 环境温度
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国内高压带电设备测温方式综述及分析 被引量:30
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作者 金振东 许箴 +1 位作者 金峰 袁昌进 《电力设备》 2007年第12期57-61,共5页
电力系统高压带电设备温度的在线测量是长期未解决的难题。文章论述了国内电力系统高压带电设备温度测量的现状和存在的问题,综述了国内当前3种高压带电设备的温度测量方法,分析了各自存在的优缺点及其适用场合,提出了变电站和发电厂不... 电力系统高压带电设备温度的在线测量是长期未解决的难题。文章论述了国内电力系统高压带电设备温度测量的现状和存在的问题,综述了国内当前3种高压带电设备的温度测量方法,分析了各自存在的优缺点及其适用场合,提出了变电站和发电厂不同高压带电设备适用的测温方法及其优化配合。 展开更多
关键词 热敏电阻测温 分布式光纤测温 光纤光栅测温 红外测温
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基于石墨烯的全光纤温度传感器的研究 被引量:22
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作者 廖国珍 张军 +6 位作者 蔡祥 谭绍早 唐洁媛 肖毅 陈哲 余健辉 庞其昌 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期19-25,共7页
研究了一种基于还原氧化石墨烯(rGO)的全光纤温度传感器。此传感器利用侧边抛磨光纤(SPF)作为基底,采用改进氧化-还原法得到的石墨烯作为敏感材料。通过自然蒸发沉积方法,将rGO沉积于SPF的抛磨区,使rGO与光纤光场发生相互作用。实验结... 研究了一种基于还原氧化石墨烯(rGO)的全光纤温度传感器。此传感器利用侧边抛磨光纤(SPF)作为基底,采用改进氧化-还原法得到的石墨烯作为敏感材料。通过自然蒸发沉积方法,将rGO沉积于SPF的抛磨区,使rGO与光纤光场发生相互作用。实验结果表明温度变化可明显改变rGO对传输光场的作用,使通过传感器的光功率发生显著的变化。当温度从-7.8℃到77℃变化时,通过传感器的光功率发生11.3dB的变化,光功率随温度变化的线性相关系数高达99.4%。测温精度可达0.03℃,灵敏度为0.134dB/℃,响应速度大于0.0228℃/s。 展开更多
关键词 光纤光学 侧边抛磨光纤 温度传感器 光纤传感 还原氧化石墨烯
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光电复合海缆中光纤与导体温度关系的有限元分析方法 被引量:19
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作者 吕安强 李永倩 +2 位作者 李静 张旭 吴飞龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期91-96,共6页
根据光电复合海缆中的光纤温度计算导体温度是进行导体温度监测和载流量计算的关键。本文利用有限元法建立了110 kV光电复合海缆的有限元模型,根据IEC 60287标准计算出热载荷,分析了负荷电流、环境温度、土壤与海水的表面传热系数等因... 根据光电复合海缆中的光纤温度计算导体温度是进行导体温度监测和载流量计算的关键。本文利用有限元法建立了110 kV光电复合海缆的有限元模型,根据IEC 60287标准计算出热载荷,分析了负荷电流、环境温度、土壤与海水的表面传热系数等因素对海缆本体及周围温度分布的影响,建立了海缆导体温度、光纤温度和环境温度的关系式。结果表明,导体温度与光纤温度呈线性关系,光纤温度每升高1℃,导体温度升高1.3℃;相同光纤温度下,环境温度每升高1℃,导体温度下降0.3℃;海缆发热主要耗散于周围1.6m以内的土壤中,土壤与海水表面传热系数对结果的影响可以忽略。根据光纤温度和海水温度,可计算出导体温度,作为海缆导体温度监测和载流量计算的理论依据。 展开更多
关键词 光电复合海缆 导体温度 光纤温度 环境温度 有限元分析
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光纤光栅温度传感的非线性现象 被引量:16
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作者 贾振安 乔学光 +2 位作者 李明 傅海威 刘颖刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期844-847,共4页
对光纤光栅温度传感反射波长相对漂移量与温度改变量的非线性问题进行了详细研究 .通过对实验曲线的多项式拟合 ,求出了光纤光栅反射中心波长相对漂移量ΔλC/λC 与温度改变量ΔT的解析式 ,用对比法得到了温度灵敏度系数 η表达式 .取... 对光纤光栅温度传感反射波长相对漂移量与温度改变量的非线性问题进行了详细研究 .通过对实验曲线的多项式拟合 ,求出了光纤光栅反射中心波长相对漂移量ΔλC/λC 与温度改变量ΔT的解析式 ,用对比法得到了温度灵敏度系数 η表达式 .取样计算表明 :多项式能更好地反映ΔλC/λC 与ΔT的关系 ,证明了温度灵敏度系数 η不是常量 ,而是随温度增加缓慢增大 . 展开更多
关键词 光纤光栅 温度传感 光纤传感器 非线性现象
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几种典型湿度传感器的原理和概要分析 被引量:17
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作者 韩悦文 《江汉大学学报(自然科学版)》 2009年第1期33-36,共4页
湿度是一个重要的物理量,航空航天、计量等许多环境中需要在高温下进行湿度的测量.目前用于低温下测量的湿敏传感器主要有3类:电解质湿度传感器、半导体陶瓷湿度传感器和有机高分子聚合物湿度传感器.对湿度传感器的几种典型原理作了简... 湿度是一个重要的物理量,航空航天、计量等许多环境中需要在高温下进行湿度的测量.目前用于低温下测量的湿敏传感器主要有3类:电解质湿度传感器、半导体陶瓷湿度传感器和有机高分子聚合物湿度传感器.对湿度传感器的几种典型原理作了简要介绍,概要分析了湿度传感器用于高温测量的发展趋势. 展开更多
关键词 湿度传感器 高温 光纤传感器
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500 kV氧化锌避雷器电阻片温度分布特性研究 被引量:17
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作者 邓维 史志强 +2 位作者 罗日成 魏绍东 杨雅倩 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期192-197,共6页
氧化锌避雷器是电力系统中的重要设备之一,其性能的好坏直接影响到电网的安全稳定运行。为了能够有效监测氧化锌避雷器的运行状态,及时发现氧化锌避雷器的缺陷故障,避免重大事故的发生,文中对500 kV氧化锌避雷器进行了不同位置受损及受... 氧化锌避雷器是电力系统中的重要设备之一,其性能的好坏直接影响到电网的安全稳定运行。为了能够有效监测氧化锌避雷器的运行状态,及时发现氧化锌避雷器的缺陷故障,避免重大事故的发生,文中对500 kV氧化锌避雷器进行了不同位置受损及受潮情况下的升温试验,分析了500 kV氧化锌避雷器在各种运行工况下的温度分布特性。试验表明:氧化锌避雷器单节电阻片击穿受损时,温升速率最显著的是其相邻避雷器节;氧化锌避雷器电阻片受潮时,受潮位置的温升速率最快、幅值最高。试验所得结论为通过温度判据进行避雷器故障诊断提供了真实数据,同时也为避雷器的状态评价提供有力依据。 展开更多
关键词 氧化锌避雷器 温度分布 光纤传感器 受潮 受损 升温试验
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填充混合液体的光子晶体光纤温度传感研究 被引量:16
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作者 王若琪 姚建铨 +7 位作者 周睿 汪静丽 李敬辉 温午麒 陆颖 钟凯 文岐业 张怀武 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1609-1612,共4页
为获得高灵敏度光子晶体光纤温度传感,在实心光子晶体光纤(PCF)空气孔中填充氯仿和酒精等高折射率热敏液体的混合物。理论上采用有限元法分析了温度对光纤模场面积和限制损耗的影响。通过调节液体的混合比,使损耗对温度的灵敏度达到最大... 为获得高灵敏度光子晶体光纤温度传感,在实心光子晶体光纤(PCF)空气孔中填充氯仿和酒精等高折射率热敏液体的混合物。理论上采用有限元法分析了温度对光纤模场面积和限制损耗的影响。通过调节液体的混合比,使损耗对温度的灵敏度达到最大值,实现了高灵敏度PCF温度传感。实验表明,填充液体的长为4mm的PCF温度传感器,灵敏度经检测为0.75dB/℃。实验结果和理论仿真相符合。该种传感器易于解调,灵敏度高,温度敏感区间可调节,在进行有源传感和分布式测量时有重要应用。 展开更多
关键词 光子晶体光纤(PCF) 温度传感 光纤传感
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海水盐度和温度实时检测的新型光纤传感器研究 被引量:14
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作者 赵勇 廖延彪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1241-1244,共4页
提出了一种新颖的用于海水温度和盐度同时实时探测的光纤传感器系统。分别利用半导体材料吸收光谱的临界极限值随温度变化发生移动而导致出射光强改变的特性和待测液体盐度变化引起传输光折射角改变导致接收端光线偏移的性质 ,通过反射... 提出了一种新颖的用于海水温度和盐度同时实时探测的光纤传感器系统。分别利用半导体材料吸收光谱的临界极限值随温度变化发生移动而导致出射光强改变的特性和待测液体盐度变化引起传输光折射角改变导致接收端光线偏移的性质 ,通过反射式的结构设计和线阵排列的接收光纤将信号传输至海面以上 ,并由CCD实现对光强峰值信号及其偏移量的采集。传感器由一直角棱镜、本征GaAs单晶体薄片、装有参考液和待测液的水槽、接收光纤阵列等部分组成。 展开更多
关键词 海水 实时检测 盐度测量 温度测量 光纤传感器 光吸收 光折射 砷化镓晶体
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用于海洋井下温度检测的反射式光纤传感器及补偿技术 被引量:14
11
作者 赵勇 荣民 廖延彪 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期75-78,共4页
利用半导体材料吸收光谱的临界极限值随温度变化发生移动而导致出射光强改变的特性 ,实现了海洋井下温度的检测。描述了反射式光纤传感器的结构和测量原理。提出了共光路参考测量结构的设计和节点式误差补偿技术 ,详细的理论分析表明 ,... 利用半导体材料吸收光谱的临界极限值随温度变化发生移动而导致出射光强改变的特性 ,实现了海洋井下温度的检测。描述了反射式光纤传感器的结构和测量原理。提出了共光路参考测量结构的设计和节点式误差补偿技术 ,详细的理论分析表明 ,提出的传感器系统可以有效地改善光源强度波动、光电探测器件的响应度和电路的放大倍数差异等对测量带来的误差影响 ,从而可以适应海洋井下长期恶劣的工作环境 ,保证一定的测量稳定性。该传感器可以实现 - 2 0~ 175℃的温度测量范围。 展开更多
关键词 反射式 温度测量 补偿技术 光纤传感器 海洋石油勘探
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温度分布式及裂缝监测的光纤传感技术在三峡工程中的应用 被引量:11
12
作者 戴会超 蔡德所 《水力发电》 北大核心 2003年第12期59-61,共3页
三峡工程采用了光纤分布式测温系统。通过对其左岸电厂14号坝段浇筑过程中混凝土水化热的释放过程的监测研究表明,优选的光纤分布式温度测量系统安装方便,可快捷、准确地检测到坝体混凝土结构内部温度场的变化,有利于大坝的健康诊断和... 三峡工程采用了光纤分布式测温系统。通过对其左岸电厂14号坝段浇筑过程中混凝土水化热的释放过程的监测研究表明,优选的光纤分布式温度测量系统安装方便,可快捷、准确地检测到坝体混凝土结构内部温度场的变化,有利于大坝的健康诊断和安全运行。在三峡工程泄洪16号坝段上游面垂直裂缝处布置和安装光纤测缝计的成活率为100%,监测表明,裂缝一直趋于闭合(受压),速率缓慢、平稳,逐渐趋于稳定。光纤测缝计同白光光纤信号调节器相连接,形成了绝对测量的光纤测缝系统,连接、检测均比较方便。 展开更多
关键词 温度场 裂缝监测 光纤传感 三峡工程 浇筑 水化热 混凝土结构
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基于分布式光纤温度传感器测量系统 被引量:12
13
作者 赵育良 张青臣 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第4期33-36,共4页
分布式光纤测温传感器是一种用于实时测量空间温度分布的新兴技术 ,从其理论依据入手 ,全面介绍了该系统软硬件的实现过程 ,并讨论了实验结果及系统准确度。系统应用于航材仓库的温度监测 ,取得良好效果。
关键词 温度传感器 测量系统 光纤传感器
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基于后向喇曼散射分布式光纤测温系统温度解调方法研究 被引量:6
14
作者 常程 李铮 周荫清 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第B06期53-56,共4页
讨论了喇曼和瑞利散射光的温度效应。通过具体的理论分析 ,指出反斯托克斯散射光比斯托克斯散射光的温度灵敏度高 ,是此类系统解调温度信息的首选对象。详细讨论了 2种解调方法。通过分析对比它们在系统温度灵敏度、相对温度灵敏度与波... 讨论了喇曼和瑞利散射光的温度效应。通过具体的理论分析 ,指出反斯托克斯散射光比斯托克斯散射光的温度灵敏度高 ,是此类系统解调温度信息的首选对象。详细讨论了 2种解调方法。通过分析对比它们在系统温度灵敏度、相对温度灵敏度与波长关系上的差异 ,得到了一系列有意义的结论。针对实际测量过程中光纤损耗因素 ,利用最小二乘法给出了一种“校正”算法。系统实践证明 ,上述结论是正确、合理的 ,校正算法是简洁。 展开更多
关键词 喇曼散射 瑞利散射 温度 光导纤维 解调 光纤测温系统 传感系统
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分布式光纤测温系统在混凝土温度监测的应用 被引量:8
15
作者 徐卫军 李端有 侯建国 《云南水力发电》 2005年第6期42-46,共5页
景洪电站大坝内铺设了接近6 km的分布式测温光纤,规模属国内之最。文章介绍了本工程不同混凝土层面测温光缆的铺设方式,并对如何控制光缆的拐弯半径、空间定位等埋设经验进行了总结。特别是在目前国内没有相应规范参考的前提下,首创地... 景洪电站大坝内铺设了接近6 km的分布式测温光纤,规模属国内之最。文章介绍了本工程不同混凝土层面测温光缆的铺设方式,并对如何控制光缆的拐弯半径、空间定位等埋设经验进行了总结。特别是在目前国内没有相应规范参考的前提下,首创地提出了对特殊结构形式测温光缆的温度率定和伸长率检验方法。对分布式光纤测温系统实测大坝混凝土温度的真实性、温度变化规律、不同层间温度分布及温度“峰值”等进行了分析和研究。实测成果表明分布式光纤测温系统能快捷、准确的监测大坝混凝土结构内部温度场的变化,为有效评价大坝安全和稳定提供可靠的科学依据。 展开更多
关键词 景洪电站 分布式光纤 测温系统 光缆率定 温度监测 成果分析
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光纤温度传感器在航空测控中的应用 被引量:9
16
作者 王瑾 吕永健 赵永安 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第11期55-56,60,共3页
分析了航空测控系统中温度测试需求和光纤温度传感器测试原理 ,设计了应用光纤温度传感器的航空发动机温度测试系统 ,对系统中关键技术———光纤连接技术进行了详细的讨论。
关键词 光纤温度传感器 航空测控 光纤连接器 连接损耗性
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高压海底电缆监测技术与应用综述 被引量:9
17
作者 侯帅 王毅松 +4 位作者 朱闻博 惠宝军 冯宾 张逸凡 展云鹏 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2023年第5期49-58,共10页
随着国家能源转型需要,海上风电场迅猛发展,海缆在跨海域联网中起到关键作用,其安全稳定运行十分重要,这离不开相应的监测技术。归纳了针对海缆监测的常用技术,包括温度与载流量监测、应变监测、扰动监测和路由监测四个方面,并对原理与... 随着国家能源转型需要,海上风电场迅猛发展,海缆在跨海域联网中起到关键作用,其安全稳定运行十分重要,这离不开相应的监测技术。归纳了针对海缆监测的常用技术,包括温度与载流量监测、应变监测、扰动监测和路由监测四个方面,并对原理与工程应用进行了简述,最后列举了国内海缆综合监测平台的应用情况,总结出海缆监测技术的关键技术的发展现状,探究了未来的发展趋势。 展开更多
关键词 海缆 监测技术 温度与载流量 分布式光纤 AIS监测技术
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基于ROTDR的变压器绕组温度测量方法研究 被引量:10
18
作者 张重远 贺鹏 +4 位作者 刘云鹏 步雅楠 田源 王博闻 范晓舟 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期200-205,212,共7页
为实现油浸式电力变压器绕组运行温度的分布式测量,及早发现绕组异常温升等问题,文中提出了一种基于Raman光时域反射计(ROTDR)的变压器绕组温度测量方法。该方法通过在变压器绕组中预埋分布式光纤,并依据拉曼散射原理来直接测量绕组温... 为实现油浸式电力变压器绕组运行温度的分布式测量,及早发现绕组异常温升等问题,文中提出了一种基于Raman光时域反射计(ROTDR)的变压器绕组温度测量方法。该方法通过在变压器绕组中预埋分布式光纤,并依据拉曼散射原理来直接测量绕组温度。设计并研制了敷设分布式光纤的电磁线和绕组模型,并根据测量要求对电磁线结构和绕组绕制工艺进行了改进,利用分布式光纤测温系统对敷设分布式光纤的电磁线温度传感性能和绕组模型进行了试验。试验结果表明:基于该方法的温度测量误差≤2℃,满足变压器绕组温度测量的要求,且该方法还可以对绕组温升位置进行定位。 展开更多
关键词 变压器绕组 温度测量 Raman光时域反射计 分布式光纤
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基于变脉宽光源的分布式光纤拉曼温度传感器研究 被引量:9
19
作者 张磊 冯雪 +1 位作者 张巍 刘小明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2584-2587,共4页
提出了在分布式光纤拉曼温度传感器中,采用可变脉宽光源实现双功能温度监测的方法.采用窄脉冲获得高空间分辨率进行峰值温度监测,再改用宽脉冲获得高温度分辨率进行平均温度监测,可以兼顾不同测温环境对高温度分辨率或高空间分辨率的不... 提出了在分布式光纤拉曼温度传感器中,采用可变脉宽光源实现双功能温度监测的方法.采用窄脉冲获得高空间分辨率进行峰值温度监测,再改用宽脉冲获得高温度分辨率进行平均温度监测,可以兼顾不同测温环境对高温度分辨率或高空间分辨率的不同使用要求.结果表明,与采用固定脉宽光源的传统方法相比,采用可变脉宽光源可以在获得相同温度分辨率的前提下,降低了系统进行平均温度监测的测量时间. 展开更多
关键词 分布式温度传感器 光时域反射 光纤 拉曼散射
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基于热电耦合模型的500kV氧化锌避雷器温度分析 被引量:10
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作者 杨雅倩 邓维 +2 位作者 罗日成 史志强 魏绍东 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2019年第3期98-104,共7页
建立500 kV变电站用氧化锌避雷器模型,运用ANSYS Workbench对其进行热电耦合仿真计算,分析工况及内部阀片损坏时,其电位及温度分布;模拟避雷器各节阀片损坏试验,红外成像观测避雷器温升情况。仿真结果表明,避雷器内部阀片发生损坏时,损... 建立500 kV变电站用氧化锌避雷器模型,运用ANSYS Workbench对其进行热电耦合仿真计算,分析工况及内部阀片损坏时,其电位及温度分布;模拟避雷器各节阀片损坏试验,红外成像观测避雷器温升情况。仿真结果表明,避雷器内部阀片发生损坏时,损坏节分得较小一部分的电压,主要由其他两节承担;正常工况下避雷器外表面温度分布较为均匀,由于两端的铝合金散热效果较好,内部阀片柱表面温度呈现中间高两端低的现象。试验结果显示,受损节温度较低,其他两节温升较为显著,加压3小时外部温升4℃,内部温升高达45.7℃。由于避雷器电阻片损坏时,其电位分布及内外温升较为明显,故可通过监测避雷器电位情况及温度大小来判别其运行状态。 展开更多
关键词 500 KV 氧化锌避雷器 红外测温 光纤传感器 电位分布 温度分布
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