1 引言

　　高压开关柜隔离触头的温度监测一直是电力工业安全运行的重大课题之一，但是由于触头处在强电磁场、高电压环境中，所以目前的监测方法都是围绕何实现系统的抗强电磁场干扰和高电压的隔离问题，主要方法有感温纸测温、红外温度测量[1-2]、F-P 光学式测量[3]、感应窃电方式测量[4]、光纤传输方式和红外无线传输[5-6]等。而光纤光栅传感器集测量和传输于一体，采用光波的形式进行测量和传输，具有体积小、重量轻、传输损耗小、不受电磁场干扰和良好的绝缘性能等优点，因此非常适合高压开关柜的触头温度测量环境[7-10]。基于以上优点，本文提出了一种采用光纤光栅温度传感器的触头温度测量方案，同时采用合理的安装技术解决了应变交叉敏感的影响。

　　2 光纤光栅传感器原理

　　光纤光栅传感器既能实现温度的测量，又能实现应变的测量，这两个物理量都能引起光纤光栅布拉格波长的变化[11]。

　　光纤光栅的温度传感特性是由光纤光栅的热光效应和热膨胀效应引起的，热光效应引起光纤光栅的有效折射率的变化，而热膨胀效应引起光栅的栅格周期变化。当光纤光栅传感器所处的温度场变化时，可推导出温度对布拉格波长变化的影响为[12]
 

　　式中 a 为光纤的热膨胀系数，主要引起栅格周期的变化，取5.5?10-7；x 为光纤的热光系数，主要引起光纤的折射率变化，取5.5?10-6。光纤光栅传感器的应变特性是弹光效应和弹性效应共同作用的结果，弹性效应会改变光栅的栅格周期，弹光效应会改变光纤的有效折射率，其传感特性可以表示为[13]。

　　式中 Pe为光纤的有效弹性系数，Pe =0.22。正因为光纤光栅传感器既能测量温度又能测量应变，所以在对高压开关柜隔离触头实行温度测量时，就要想办法屏蔽由于开关柜振动引起的应变对温度测量精度的影响，这就是光纤光栅传感器的应变交叉敏感。