具有金具的支柱式全光纤电流互感器制造技术

本发明专利技术涉及的一种具有金具的支柱式全光纤电流互感器，包括金具、一次侧敏感单元和高压电极引入装置，金具包括金具壳体、金具压盖和绝缘隔垫，金具壳体的上端为一侧通透的容纳敏感光纤环的环形空间，金具壳体的下端为与环形空间的通透侧相同的一侧通透的光纤容纳空间，光纤容纳空间内固定设置有熔纤盒和光纤缠绕柱，金具压盖安装在金具壳体的通透侧并在安装后金具压盖的环形结构盖住金具壳体的环形空间且金具压盖的下端盖住光纤容纳空间，绝缘隔垫安装在金具压盖与金具壳体的内环之间，高压电极引入装置穿过金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构。本发明专利技术安装维护方便，并且外形美观、安全性高，可以保证电网的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器
本专利技术涉及电流互感器
，特别是一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器。
技术介绍
电流传感器/互感器是电力系统中继电保护与电能计量的重要设备，用来测量传输中的电流大小，并将测量到的电流大小发送至测量仪器和继电保护装置，为计量及保护等设备提供电流信号。电流互感器的长期稳定性、可靠性和安全性与电力系统的安全、稳定运行密切相关。随着电力系统向大容量、超高压和特高压方向发展，对电力设备小型化、智能化及高可靠性的要求越来越高。传统的电磁式电流互感器由于系统的电压增高，致使电磁式电流互感器的绝缘结构复杂、体积增加、成本偏高；传统的电磁式电流互感器还存在一些原理上不能克服的困难，如，铁磁谐振、磁饱和、频带有限等，在高电压等级运行存在安全隐患。同时传统的电磁式电流互感器由于原理上的局限只能应用于交流领域。目前，我国正在大力发展直流、柔性直流以及特高压直流输电，传统的电磁式电流互感器已难以满足电力系统的发展要求。因此，迫切需要新的测量方法来替代传统的检测手段，而基于法拉第效应的全光纤电流互感器可以克服以上问题，因此在电力系统中应用十分广泛。 基于法拉第磁光原理的支柱式全光纤电流互感器可以广泛的应用于交流、直流、柔性直流以及特高压直流输电领域。其整体分为三部分，一次侧敏感单元、绝缘子和采集装置，其中，一次侧敏感单元是支柱式全光纤电流互感器整套系统的“眼睛”，而一次侧敏感单元外部设置的金具除了是一次侧敏感单元的安装载体外，还起到保护一次侧敏感单元的作用，例如，防雨、防尘及静电屏蔽等。常见的支柱式全光纤电流互感器的金具的结构示意如图la和图lb所示，其中，金具16采用罐体结构，该种金具结构形式可以是一个整体部件，或者采用两个半空罐体扣合而成，罐体内设置一次侧敏感单元，罐体内壁焊接有安装耳朵用于安装固定一次侧敏感单元，空罐两侧设置有对应的用于插入母排的通透孔，其特点在于金具内部容量大，金具16内部可以放置N个等匝传感线圈或一次侧敏感单元(N的数量通常根据应用场所而定)，但是由于技术、设计等原因存在结构复杂、体积庞大加工困难(需专业加工厂家加工)，外观差及通用性低等缺陷:一次侧敏感单元在金具16内整体堆放；通过母排引入高压电极，其应用仅限于交流供电；整个互感器占用安装场所较大，加工成本高；由于母排穿过金具16内部，电磁波会通过母排进入金具16内部，因此在静电屏蔽等方面比较欠缺，甚至会出现放电及环流现象，对电流的精度造成一定影响，并给电网的安全运行带来极大的隐患。
技术实现思路
本专利技术针对传统的支柱式全光纤电流互感器存在金具结构复杂、体积庞大，外形不美观、通用性低以及具有安全隐患等问题，提供一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器，在满足金具内部放置N个一次侧敏感单元(N的数量通常根据应用场所而定)的前提下，能够切实有效地解决支柱式全光纤电流互感器的结构安全等问题，并且能够有效减少体积和重量，小巧轻便，较大程度降低成本，而且具有加工难度低、安装维护方便、外形美观、应用方式灵活以及安全性高的优点。 本专利技术的技术方案如下: 一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器，包括金具、一次侧敏感单元、绝缘子和采集装置，所述一次侧敏感单元设置于金具内部，所述一次侧敏感单元包括相熔接的敏感光纤环和传输光纤，所述金具固定设置在所述绝缘子的一端，所述绝缘子中预埋的光纤的一端引入金具内部与一次侧敏感单元的传输光纤熔接，绝缘子中预埋的光纤的另一端与采集装置的光纤熔接，其特征在于，还包括高压电极引入装置，所述金具包括金具壳体、金具压盖和绝缘隔垫，所述金具壳体和金具压盖均采用铝合金材料，所述金具壳体的上端为一侧通透的容纳敏感光纤环的环形空间，所述金具壳体的下端为与环形空间的通透侧相同的一侧通透的光纤容纳空间，所述光纤容纳空间内固定设置有熔纤盒和光纤缠绕柱，所述金具压盖具有与金具壳体的环形空间通透侧相对应的环形结构，所述金具压盖安装在金具壳体的通透侧并在安装后金具压盖的环形结构盖住金具壳体的环形空间且金具压盖的下端盖住金具壳体的光纤容纳空间，所述光纤容纳空间的底部设置有光纤孔，所述绝缘隔垫安装在金具压盖与金具壳体的内环之间，所述高压电极引入装置穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构。 所述金具通过法兰与绝缘子连接，所述金具壳体安装在法兰上，所述高压电极引入装置包括母排和母排座，所述母排座设置在法兰上且两者等电位，所述母排穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构并固定在母排座上。 所述金具通过法兰与绝缘子连接，所述金具壳体安装在法兰上，所述高压电极引入装置包括管母和管母座，所述管母座设置在法兰上且两者等电位，所述管母穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构并固定在管母座上。 所述金具通过法兰与绝缘子连接，所述金具壳体安装在法兰上，所述高压电极引入装置包括均设置在法兰上并与所述法兰等电位的母排座和管母座，还包括母排或管母，所述母排或管母穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构并固定在母排座或管母座上。 所述法兰上固定设置吊装导向环。 所述光纤缠绕柱采用固定螺钉或焊接方式固定设置在光纤容纳空间内与通透侧对应侧的内壁上，所述光纤缠绕柱的半径大于等于20mm和/或大于等于所述一次侧敏感单元的光纤的最小折弯半径。 所述金具壳体和金具压盖采用固定螺钉固定且金具壳体和金具压盖之间采用圆橡胶密封圈或橡胶密封垫密封，所述固定螺钉外部套有螺钉绝缘套，所述螺钉绝缘套将固定螺钉与金具压盖隔开。 所述金具壳体采用固定螺钉固定在所述法兰上，所述金具壳体和法兰的连接部分采用圆橡胶密封圈或橡胶密封垫密封。 所述金具壳体和法兰采用铸造加工方式一体成型，所述金具壳体的外侧面轮廓采用圆滑过渡结构。 所述母排座包括底座柱和底座柱上方的抱箍，所述底座柱通过固定螺钉固定设置在所述法兰上，所述母排穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构后通过抱箍压紧固定。 本专利技术的技术效果如下: 本专利技术涉及一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器，包括金具、一次侧敏感单元、绝缘子、采集装置和高压电极引入装置，一次侧敏感单元外部设置金具，金具固定设置在绝缘子的一端，一次侧敏感单元的光纤从金具引出后与绝缘子中的预埋光纤熔接，绝缘子中预埋的光纤的另一端与采集装置的光纤熔接，从而形成一个闭环。本专利技术的金具包括金具壳体、金具压盖和绝缘隔垫，金具壳体的上端为一侧通透的容纳敏感光纤环的环形空间，金具壳体的下端为与环形空间的通透侧相同的一侧通透的光纤容纳空间，该金具壳体通过设置环形空间和光纤容纳空间，能够分别将一次侧敏感单元的敏感光纤环和传输光纤放置在不同的两个空间中，环形空间的大小可依据敏感光纤环的大小设置，故无需设置很大的环形空间结构，而且光纤在光纤容纳空间通过光纤容纳空间内固定设置的光纤缠绕柱缠绕光纤，还可以将光纤熔接点及多余的光纤盘在熔纤盒内，熔纤盒也可以起到保护一次侧敏感单元的光纤与绝缘子的光纤的熔接点的作用。整个金具的结构设置使得一次侧敏感单元的结构进行空间划分且其布置达到最佳状态，避免了现有技术采用大体积的罐体存在加工困难以及导致一次侧敏感单元整体堆放的问题，减少了金具乃至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器，包括金具、一次侧敏感单元、绝缘子和采集装置，所述一次侧敏感单元设置于金具内部，所述一次侧敏感单元包括相熔接的敏感光纤环和传输光纤，所述金具固定设置在所述绝缘子的一端，所述绝缘子中预埋的光纤的一端引入金具内部与一次侧敏感单元的传输光纤熔接，绝缘子中预埋的光纤的另一端与采集装置的光纤熔接，其特征在于，还包括高压电极引入装置，所述金具包括金具壳体、金具压盖和绝缘隔垫，所述金具壳体和金具压盖均采用铝合金材料，所述金具壳体的上端为一侧通透的容纳敏感光纤环的环形空间，所述金具壳体的下端为与环形空间的通透侧相同的一侧通透的光纤容纳空间，所述光纤容纳空间内固定设置有熔纤盒和光纤缠绕柱，所述金具压盖具有与金具壳体的环形空间通透侧相对应的环形结构，所述金具压盖安装在金具壳体的通透侧并在安装后金具压盖的环形结构盖住金具壳体的环形空间且金具压盖的下端盖住金具壳体的光纤容纳空间，所述光纤容纳空间的底部设置有光纤孔，所述绝缘隔垫安装在金具压盖与金具壳体的内环之间，所述高压电极引入装置穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构。

【技术特征摘要】
1.一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器，包括金具、一次侧敏感单元、绝缘子和采集装置，所述一次侧敏感单元设置于金具内部，所述一次侧敏感单元包括相熔接的敏感光纤环和传输光纤，所述金具固定设置在所述绝缘子的一端，所述绝缘子中预埋的光纤的一端引入金具内部与一次侧敏感单元的传输光纤熔接，绝缘子中预埋的光纤的另一端与采集装置的光纤熔接，其特征在于，还包括高压电极引入装置，所述金具包括金具壳体、金具压盖和绝缘隔垫，所述金具壳体和金具压盖均采用铝合金材料，所述金具壳体的上端为一侧通透的容纳敏感光纤环的环形空间，所述金具壳体的下端为与环形空间的通透侧相同的一侧通透的光纤容纳空间，所述光纤容纳空间内固定设置有熔纤盒和光纤缠绕柱，所述金具压盖具有与金具壳体的环形空间通透侧相对应的环形结构，所述金具压盖安装在金具壳体的通透侧并在安装后金具压盖的环形结构盖住金具壳体的环形空间且金具压盖的下端盖住金具壳体的光纤容纳空间，所述光纤容纳空间的底部设置有光纤孔，所述绝缘隔垫安装在金具压盖与金具壳体的内环之间，所述高压电极引入装置穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构。2.根据权利要求1所述的支柱式全光纤电流互感器，其特征在于，所述金具通过法兰与绝缘子连接，所述金具壳体安装在法兰上，所述高压电极引入装置包括母排和母排座，所述母排座设置在法兰上且两者等电位，所述母排穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构并固定在母排座上。3.根据权利要求1所述的支柱式全光纤电流互感器，其特征在于，所述金具通过法兰与绝缘子连接，所述金具壳体安装在法兰上，所述高压电极引入装置包括管母和管母座，所述管母座设置在法兰上且两者等电位，所述管母穿过所述金具壳体和金具压盖的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：高吉普，徐长宝，王宇，鲁彩江，杨全利，
申请(专利权)人：贵州电力试验研究院，易能中国电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52