一种具有集成式一次侧传感单元的全光纤电流互感器制造技术

本实用新型专利技术涉及的一种具有集成式一次侧传感单元的全光纤电流互感器，包括集成式一次侧传感单元、绝缘子和采集单元，集成式一次侧传感单元包括传感头、T型法兰和母排，传感头集成敏感单元于一体，传感头采用环状结构并与T型法兰的中心轴线所在臂平行，且传感头垂直固定设置在T型法兰的与自身中心轴线正交的臂的内侧面，T型法兰的与自身中心轴线正交的臂的外侧面固定设置在绝缘子的一端，绝缘子中预埋的光纤的一端与传感头的敏感单元的光纤熔接，绝缘子中预埋的光纤的另一端与采集单元的光纤熔接，母排固定设置在T型法兰的中心轴线所在臂上且母排从传感头的环状结构中穿过。本实用新型专利技术安装维护方便、安全性高，适应集成化要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电流互感器
，特别是一种具有集成式一次侧传感单元的全光纤电流互感器。
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互感器的绝缘结构复杂、体积增加、成本偏高；同时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，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。随着我国经济持续大力发展，用电量逐年增加，电力系统中输变电领域也面领着严峻的挑战。为适应我国的形势，输变电领域正在向高压、特高压、超高压等方向发展，因此要求输变电设备具有智能化、高度集成化和节约化特点；同时由于土地资源的日益稀缺及生产成本的逐年攀升，输变电设备向智能化、高度集成化和节约化发展的趋势已十分明显；并且输变电设备的高度集成化绝不仅仅是设备与设备之间的集成，而是要求每一种设备本身兼具集成化的特点。全光纤电流互感器包括一次侧传感单元、绝缘子和采集单元。一次侧传感单元通常包括敏感单元和金具。敏感单元是全光纤电流互感器的“眼睛”，将敏感单元设置在高压一次端，高压母线周围的电场使敏感单元内感应光纤中的光传播角度发生相位偏差从而和起始的光纤中光的传播角度发生角差，此角差通过敏感单元内的反射镜反馈到采集单元，采集单元通过反馈回来的角差信号调制解调出一次侧高压电流的信号，将这一信号反馈给继电保护设备及在线监测设备等电力设备。除上述反射镜外，敏感单元包含感应光纤和传输光纤，传输光纤的一端和感应光纤的一端熔接到一起，感应光纤的另一端设置有反射镜，传输光纤的另一端和绝缘子中的预埋光纤熔接在一起，绝缘子中的预埋光纤的另一侧与采集单元熔接在一起，从而形成一个闭环，为上述信息的传输与反馈保障通道畅通。而敏感单元外部设置的金具除了是敏感单元的安装载体外，还起到保护敏感单元的作用，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一次侧传感单元结构如图1a和图1b所示，其中，一次侧传感单元的金具27采用罐体结构，该种金具27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，罐体内设置敏感单元，罐体内壁焊接有安装耳朵用于安装固定敏感单元，空罐两侧设置有对应的用于插入母排I的通透孔，其特点在于金具27内部容量大，金具27内部可以放置N个等匝传感线圈或敏感单元(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；敏感单元在金具27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；具有此种一次侧传感单元结构的整个支柱式全光纤电流互感器占用安装场所较大，加工成本高；由于母排I穿过金具27内部，电磁波会通过母排I进入金具27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。并且，该一次侧传感单元为包括金具与敏感单元的一种非集成式结构，为两个独立的组件结构组合成为一个整体即一次侧传感单元，因此该一次侧传感单元往往所含零部件较多，生产组装及现场安装耗时较多，体积较大，不符合新一代智能变电站集成化、节约化的要求。
技术实现思路
本技术针对传统技术中的具有非集成式的一次侧传感单元的支柱式全光纤电流互感器的应用存在体积庞大及安装维护困难等导致不符合智能变电站要求的问题，提供一种具有集成式一次侧传感单元的全光纤电流互感器，能够实现一次侧传感单元的集成式结构功能，适应新一代智能变电站集成化、智能化要求，并且具有安装简单、占地面积较小以及节约成本的优点。本技术的技术方案如下:一种具有集成式一次侧传感单元的全光纤电流互感器，其特征在于，包括集成式一次侧传感单元、绝缘子和采集单元，所述集成式一次侧传感单元包括传感头、T型法兰和母排，所述传感头集成敏感单元于一体，所述传感头采用环状结构并与T型法兰的中心轴线所在臂平行，且所述传感头垂直固定设置在T型法兰的与自身中心轴线正交的臂的内侧面，所述T型法兰的与自身中心轴线正交的臂的外侧面固定设置在绝缘子的一端，所述绝缘子中预埋的光纤的一端与传感头的敏感单元的光纤熔接，所述绝缘子中预埋的光纤的另一端与采集单元的光纤熔接，所述母排固定设置在T型法兰的中心轴线所在臂上且所述母排从传感头的环状结构中穿过，所述母排穿过传感头的环状结构的一端连接高压母线。所述传感头还包括传感头本体、传感头压盖和绝缘隔垫，所述敏感单元包括相恪接的敏感光纤环和传输光纤，所述绝缘子中预埋的光纤的一端与传输光纤熔接，所述传感头本体具有一侧通透的容纳敏感光纤环的环形空间，所述传感头压盖具有与传感头本体的环形空间通透侧相对应的环形盖状结构，所述传感头压盖安装在传感头本体的通透侧并在安装后传感头压盖的环形盖状结构盖住传感头本体的环形空间，所述绝缘隔垫安装在传感头压盖与传感头本体的内环之间；所述母排穿过所述传感头本体和传感头压盖的内环内侧的中空结构，所述传感头本体底部垂直固定设置在T型法兰的与自身中心轴线正交的臂的内侧面。所述传感头压盖设置传感头压盖凹槽。所述绝缘隔垫为圆环形结构件，所述绝缘隔垫的边缘带有凸台。所述T型法兰与中心轴线正交的臂为圆盘形结构件，所述圆盘形结构件上设置传感头安装孔，所述传感头安装孔为阶梯孔，采用穿过传感头安装孔的传感头本体安装螺钉固定安装传感头本体和T型法兰，所述传感头本体和T型法兰的连接部分采用O型密封圈密封且传感头本体和T型法兰等电位。所述T型法兰与中心轴线正交的臂为圆盘形结构件，所述圆盘形结构件外侧面设置T型法兰安装孔，所述T型法兰安装孔为螺纹盲孔，所述T型法兰采用T型法兰安装螺钉利用T型法兰安装孔固定安装在绝缘子法兰上，所述T型法兰和绝缘子法兰等电位。所述T型法兰的中心轴线所在臂为圆当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有集成式一次侧传感单元的全光纤电流互感器，其特征在于，包括集成式一次侧传感单元、绝缘子和采集单元，所述集成式一次侧传感单元包括传感头、T型法兰和母排，所述传感头集成敏感单元于一体，所述传感头采用环状结构并与T型法兰的中心轴线所在臂平行，且所述传感头垂直固定设置在T型法兰的与自身中心轴线正交的臂的内侧面，所述T型法兰的与自身中心轴线正交的臂的外侧面固定设置在绝缘子的一端，所述绝缘子中预埋的光纤的一端与传感头的敏感单元的光纤熔接，所述绝缘子中预埋的光纤的另一端与采集单元的光纤熔接，所述母排固定设置在T型法兰的中心轴线所在臂上且所述母排从传感头的环状结构中穿过，所述母排穿过传感头的环状结构的一端连接高压母线。

【技术特征摘要】

【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，易能乾元北京电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52