具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及的一種具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器，包括金具、一次側(cè)敏感單元和高壓電極引入裝置，金具包括金具殼體、金具壓蓋和絕緣隔墊，金具殼體的上端為一側(cè)通透的容納敏感光纖環(huán)的環(huán)形空間，金具殼體的下端為與環(huán)形空間的通透?jìng)?cè)相同的一側(cè)通透的光纖容納空間，光纖容納空間內(nèi)固定設(shè)置有熔纖盒和光纖纏繞柱，金具壓蓋安裝在金具殼體的通透?jìng)?cè)并在安裝后金具壓蓋的環(huán)形結(jié)構(gòu)蓋住金具殼體的環(huán)形空間且金具壓蓋的下端蓋住光纖容納空間，絕緣隔墊安裝在金具壓蓋與金具殼體的內(nèi)環(huán)之間，高壓電極引入裝置穿過金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型安裝維護(hù)方便，并且外形美觀、安全性高，可以保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電流互感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器。

【背景技術(shù)】
[0002]電流傳感器/互感器是電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)與電能計(jì)量的重要設(shè)備，用來測(cè)量傳輸中的電流大小，并將測(cè)量到的電流大小發(fā)送至測(cè)量?jī)x器和繼電保護(hù)裝置，為計(jì)量及保護(hù)等設(shè)備提供電流信號(hào)。電流互感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、可靠性和安全性與電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行密切相關(guān)。隨著電力系統(tǒng)向大容量、超高壓和特高壓方向發(fā)展，對(duì)電力設(shè)備小型化、智能化及高可靠性的要求越來越高。傳統(tǒng)的電磁式電流互感器由于系統(tǒng)的電壓增高，致使電磁式電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積增加、成本偏高；傳統(tǒng)的電磁式電流互感器還存在一些原理上不能克服的困難，如，鐵磁諧振、磁飽和、頻帶有限等，在高電壓等級(jí)運(yùn)行存在安全隱患。同時(shí)傳統(tǒng)的電磁式電流互感器由于原理上的局限只能應(yīng)用于交流領(lǐng)域。目前，我國(guó)正在大力發(fā)展直流、柔性直流以及特高壓直流輸電，傳統(tǒng)的電磁式電流互感器已難以滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展要求。因此，迫切需要新的測(cè)量方法來替代傳統(tǒng)的檢測(cè)手段，而基于法拉第效應(yīng)的全光纖電流互感器可以克服以上問題，因此在電力系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛。
[0003]基于法拉第磁光原理的支柱式全光纖電流互感器可以廣泛的應(yīng)用于交流、直流、柔性直流以及特高壓直流輸電領(lǐng)域。其整體分為三部分，一次側(cè)敏感單元、絕緣子和采集裝置，其中，一次側(cè)敏感單元是支柱式全光纖電流互感器整套系統(tǒng)的“眼睛”，而一次側(cè)敏感單元外部設(shè)置的金具除了是一次側(cè)敏感單元的安裝載體外，還起到保護(hù)一次側(cè)敏感單元的作用，例如，防雨、防塵及靜電屏蔽等。常見的支柱式全光纖電流互感器的金具的結(jié)構(gòu)示意如圖1a和圖1b所示，其中，金具16采用罐體結(jié)構(gòu)，該種金具結(jié)構(gòu)形式可以是一個(gè)整體部件，或者采用兩個(gè)半空罐體扣合而成，罐體內(nèi)設(shè)置一次側(cè)敏感單元，罐體內(nèi)壁焊接有安裝耳朵用于安裝固定一次側(cè)敏感單元，空罐兩側(cè)設(shè)置有對(duì)應(yīng)的用于插入母排的通透孔，其特點(diǎn)在于金具內(nèi)部容量大，金具16內(nèi)部可以放置N個(gè)等匝傳感線圈或一次側(cè)敏感單元(N的數(shù)量通常根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所而定)，但是由于技術(shù)、設(shè)計(jì)等原因存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大加工困難(需專業(yè)加工廠家加工)，外觀差及通用性低等缺陷:一次側(cè)敏感單元在金具16內(nèi)整體堆放；通過母排引入高壓電極，其應(yīng)用僅限于交流供電；整個(gè)互感器占用安裝場(chǎng)所較大，加工成本高；由于母排穿過金具16內(nèi)部，電磁波會(huì)通過母排進(jìn)入金具16內(nèi)部，因此在靜電屏蔽等方面比較欠缺，甚至?xí)霈F(xiàn)放電及環(huán)流現(xiàn)象，對(duì)電流的精度造成一定影響，并給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來極大的隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)的支柱式全光纖電流互感器存在金具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，外形不美觀、通用性低以及具有安全隱患等問題，提供一種具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器，在滿足金具內(nèi)部放置N個(gè)一次側(cè)敏感單元(N的數(shù)量通常根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所而定)的前提下，能夠切實(shí)有效地解決支柱式全光纖電流互感器的結(jié)構(gòu)安全等問題，并且能夠有效減少體積和重量，小巧輕便，較大程度降低成本，而且具有加工難度低、安裝維護(hù)方便、夕卜形美觀、應(yīng)用方式靈活以及安全性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器，包括金具、一次側(cè)敏感單元、絕緣子和采集裝置，所述一次側(cè)敏感單元設(shè)置于金具內(nèi)部，所述一次側(cè)敏感單元包括相熔接的敏感光纖環(huán)和傳輸光纖，所述金具固定設(shè)置在所述絕緣子的一端，所述絕緣子中預(yù)埋的光纖的一端引入金具內(nèi)部與一次側(cè)敏感單元的傳輸光纖熔接，絕緣子中預(yù)埋的光纖的另一端與采集裝置的光纖熔接，其特征在于，還包括高壓電極引入裝置，所述金具包括金具殼體、金具壓蓋和絕緣隔墊，所述金具殼體和金具壓蓋均采用鋁合金材料，所述金具殼體的上端為一側(cè)通透的容納敏感光纖環(huán)的環(huán)形空間，所述金具殼體的下端為與環(huán)形空間的通透?jìng)?cè)相同的一側(cè)通透的光纖容納空間，所述光纖容納空間內(nèi)固定設(shè)置有熔纖盒和光纖纏繞柱，所述金具壓蓋具有與金具殼體的環(huán)形空間通透?jìng)?cè)相對(duì)應(yīng)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述金具壓蓋安裝在金具殼體的通透?jìng)?cè)并在安裝后金具壓蓋的環(huán)形結(jié)構(gòu)蓋住金具殼體的環(huán)形空間且金具壓蓋的下端蓋住金具殼體的光纖容納空間，所述光纖容納空間的底部設(shè)置有光纖孔，所述絕緣隔墊安裝在金具壓蓋與金具殼體的內(nèi)環(huán)之間，所述高壓電極引入裝置穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)。
[0007]所述金具通過法蘭與絕緣子連接，所述金具殼體安裝在法蘭上，所述高壓電極引入裝置包括母排和母排座，所述母排座設(shè)置在法蘭上且兩者等電位，所述母排穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在母排座上。
[0008]所述金具通過法蘭與絕緣子連接，所述金具殼體安裝在法蘭上，所述高壓電極引入裝置包括管母和管母座，所述管母座設(shè)置在法蘭上且兩者等電位，所述管母穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在管母座上。
[0009]所述金具通過法蘭與絕緣子連接，所述金具殼體安裝在法蘭上，所述高壓電極引入裝置包括均設(shè)置在法蘭上并與所述法蘭等電位的母排座和管母座，還包括母排或管母，所述母排或管母穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在母排座或管母座上。
[0010]所述法蘭上固定設(shè)置吊裝導(dǎo)向環(huán)。
[0011]所述光纖纏繞柱采用固定螺釘或焊接方式固定設(shè)置在光纖容納空間內(nèi)與通透?jìng)?cè)對(duì)應(yīng)側(cè)的內(nèi)壁上，所述光纖纏繞柱的半徑大于等于20mm和/或大于等于所述一次側(cè)敏感單元的光纖的最小折彎半徑。
[0012]所述金具殼體和金具壓蓋采用固定螺釘固定且金具殼體和金具壓蓋之間采用圓橡膠密封圈或橡膠密封墊密封，所述固定螺釘外部套有螺釘絕緣套，所述螺釘絕緣套將固定螺釘與金具壓蓋隔開。
[0013]所述金具殼體采用固定螺釘固定在所述法蘭上，所述金具殼體和法蘭的連接部分采用圓橡膠密封圈或橡膠密封墊密封。
[0014]所述金具殼體和法蘭采用鑄造加工方式一體成型，所述金具殼體的外側(cè)面輪廓采用圓滑過渡結(jié)構(gòu)。
[0015]所述母排座包括底座柱和底座柱上方的抱箍，所述底座柱通過固定螺釘固定設(shè)置在所述法蘭上，所述母排穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)后通過抱箍壓緊固定。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下:
[0017]本實(shí)用新型涉及一種具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器，包括金具、一次側(cè)敏感單元、絕緣子、采集裝置和高壓電極引入裝置，一次側(cè)敏感單元外部設(shè)置金具，金具固定設(shè)置在絕緣子的一端，一次側(cè)敏感單元的光纖從金具引出后與絕緣子中的預(yù)埋光纖熔接，絕緣子中預(yù)埋的光纖的另一端與采集裝置的光纖熔接，從而形成一個(gè)閉環(huán)。本實(shí)用新型的金具包括金具殼體、金具壓蓋和絕緣隔墊，金具殼體的上端為一側(cè)通透的容納敏感光纖環(huán)的環(huán)形空間，金具殼體的下端為與環(huán)形空間的通透?jìng)?cè)相同的一側(cè)通透的光纖容納空間，該金具殼體通過設(shè)置環(huán)形空間和光纖容納空間，能夠分別將一次側(cè)敏感單元的敏感光纖環(huán)和傳輸光纖放置在不同的兩個(gè)空間中，環(huán)形空間的大小可依據(jù)敏感光纖環(huán)的大小設(shè)置，故無需設(shè)置很大的環(huán)形空間結(jié)構(gòu)，而且光纖在光纖容納空間通過光纖容納空間內(nèi)固定設(shè)置的光纖纏繞柱纏繞光纖，還可以將光纖熔接點(diǎn)及多余的光纖盤在熔纖盒內(nèi)，熔纖盒也可以起到保護(hù)一次側(cè)敏感單元的光纖與絕緣子的光纖的熔接點(diǎn)的作用。整個(gè)金具的結(jié)構(gòu)設(shè)置使得一次側(cè)敏感單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間劃分且其布置達(dá)到最佳狀態(tài)，避免了現(xiàn)有技術(shù)采用大體積的罐體存在加工困難以及導(dǎo)致一次側(cè)敏感單元整體堆放的問題，減少了金具乃至整個(gè)支柱式全光纖電流互感器的體積、安裝空間和重量。金具加工簡(jiǎn)單，只需通過數(shù)控銑床加工即可。金具殼體和金具壓蓋均采用鋁合金材料，金具壓蓋具有與金具殼體的環(huán)形空間通透?jìng)?cè)相對(duì)應(yīng)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，金具壓蓋安裝在金具殼體的通透?jìng)?cè)并在安裝后金具壓蓋的環(huán)形結(jié)構(gòu)蓋住金具殼體的環(huán)形空間且金具壓蓋的下端蓋住金具殼體的光纖容納空間，結(jié)構(gòu)精巧，使得金具除了是一次側(cè)敏感單元的安裝載體外，還起到防雨、防塵及靜電屏蔽等保護(hù)一次側(cè)敏感單元的作用。在金具壓蓋與金具殼體的內(nèi)環(huán)之間安裝絕緣隔墊，能夠防止電流環(huán)流的出現(xiàn)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性能。本實(shí)用新型具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器具有一次側(cè)敏感單元的保護(hù)功能，避免了傳統(tǒng)的支柱式全光纖電流互感器金具由于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)及加工等原因存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、加工難、外觀差以及環(huán)流導(dǎo)致的安全問題等方面的缺點(diǎn)，具有能夠有效減少體積和重量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較大程度降低成本，安裝維護(hù)方便、安全性高以及外形美觀的優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型涉及的支柱式全光纖電流互感器可以保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0018]具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器設(shè)置有法蘭，金具通過法蘭與絕緣子連接。優(yōu)選地，該高壓電極引入裝置可以包括母排和母排座，母排座設(shè)置在法蘭上且兩者等電位，母排穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在母排座上，該結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于交流供電工程。該高壓電極引入裝置也可以包括管母和管母座，管母座設(shè)置在法蘭上且兩者等電位，管母穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在管母座上，該結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于直流供電工程。當(dāng)然，作為更優(yōu)選方案，還可以在法蘭上均設(shè)置與法蘭等電位的母排座和管母座，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程的實(shí)際應(yīng)用情況，選擇采用母排座還是管母座，當(dāng)交流供電時(shí)采用母排座配合母排工作，當(dāng)直流供電時(shí)采用管母座配合管母工作。管母座和母排座上的安裝孔與法蘭上的安裝螺孔可設(shè)計(jì)一致，這樣在無需更換法蘭的情況下，可實(shí)現(xiàn)母排與管母的自由更換。上述設(shè)置方式使得本實(shí)用新型的支柱式全光纖電流互感器應(yīng)用方式靈活，避免了現(xiàn)有技術(shù)通用性差的問題。
[0019]本實(shí)用新型涉及的具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器，其金具殼體可以采用固定螺釘固定在法蘭上，金具殼體和法蘭的連接部分可以采用圓橡膠密封圈或橡膠密封墊密封，提高了金具乃至整個(gè)支柱式全光纖電流互感器的密封性能?；蛘?，金具和法蘭可以采用鋁合金材料鑄造加工方式一體成型為一個(gè)整體，其特點(diǎn)為體積小、重量輕，并且金具殼體采用圓滑的過渡處理方式可以有效地避免了放電產(chǎn)生的電暈現(xiàn)象；金具壓蓋的結(jié)構(gòu)與金具殼體對(duì)應(yīng)設(shè)置，并且密封部件之間可以采用圓橡膠密封圈或橡膠密封墊等方式密封，可以有效的起到防水、防塵的作用，保護(hù)一次側(cè)敏感單元免受侵害；同時(shí)，金具壓蓋與金具殼體之間的絕緣隔墊以及螺釘絕緣套可以起到隔斷環(huán)流的作用，否則一次側(cè)敏感單元的光偏轉(zhuǎn)角會(huì)出現(xiàn)偏差而影響系統(tǒng)的準(zhǔn)確性進(jìn)而為電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來隱患；此外，吊裝導(dǎo)向環(huán)用作吊裝時(shí)繩索的導(dǎo)向作用以及吊裝點(diǎn)，支柱式全光纖電流互感器吊裝時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況采用底部穿繩索的吊裝方式或采用頂部的吊裝方式。采用底部穿繩索的吊裝方式時(shí)將吊裝繩索穿入吊裝導(dǎo)向環(huán)可以有效的避免支柱式全光纖電流互感器吊裝時(shí)出現(xiàn)的傾倒問題以及剮蹭金具表面保護(hù)油漆的問題。進(jìn)一步，本實(shí)用新型涉及的支柱式全光纖電流互感器，金具在法蘭上固定安裝好后，可以采用固定螺釘固定安裝在絕緣子的法蘭上，固定螺釘從絕緣子法蘭底面擰入以避免固定螺釘凸出以及與高壓場(chǎng)強(qiáng)之間形成放電。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1a和圖1b為傳統(tǒng)的支柱式全光纖電流互感器的金具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型的新型金具及高壓電極引入裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為本實(shí)用新型的新型金具及高壓電極引入裝置的另一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為圖3的爆炸圖。
[0025]圖6為圖3的剖切面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為圖3中本實(shí)用新型的新型金具的母排座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8為本實(shí)用新型具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器的吊裝示意圖。
[0028]圖中各標(biāo)號(hào)列示如下:
[0029]I 一金具壓蓋；2 —螺釘絕緣套；3 —絕緣隔墊；4--次側(cè)敏感單元；5 —金具殼體；6 —母排座；7 —母排；8 —極性標(biāo)識(shí)；9 —恪纖盒；10 —光纖纏繞柱；11 —法蘭；12 —吊裝導(dǎo)向環(huán)；13 —絕緣子;14 一管母；15 —管母座；16 —金具(內(nèi)設(shè)一次側(cè)敏感單元)；17 —米集裝置；18 —光纖；19 —螺釘沉孔；20 —底座柱；21 —抱箍；22 —固定螺釘；23 —吊裝繩索；24 —絕緣子底座吊環(huán)。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0031]本實(shí)用新型涉及一種具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器，其結(jié)構(gòu)示意如圖2所示，包括金具16、絕緣子13、采集裝置17和高壓電極引入裝置，金具16及高壓電極引入裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)如圖3或圖4所示。其中，金具16內(nèi)部設(shè)置有一次側(cè)敏感單元4，一次側(cè)敏感單元4包括相連接的敏感光纖環(huán)和傳輸光纖，一次側(cè)敏感單元4的敏感光纖環(huán)與傳輸光纖熔接在一起，傳輸光纖用來傳輸光信號(hào)，敏感光纖環(huán)采集電流信號(hào)后使光信號(hào)產(chǎn)生相位差發(fā)生傳輸角度偏轉(zhuǎn)，傳輸光纖將這一信號(hào)反饋至采集裝置17，采集裝置17調(diào)制解調(diào)后將數(shù)據(jù)發(fā)送到后續(xù)測(cè)量?jī)x器、繼電保護(hù)裝置等設(shè)備。金具16固定設(shè)置在絕緣子13的一端，絕緣子13中設(shè)置有預(yù)埋的光纖，絕緣子13中該預(yù)埋的光纖的一端從絕緣子13的一側(cè)引出并進(jìn)入金具I6內(nèi)與一次側(cè)敏感單元4的傳輸光纖熔接，該預(yù)埋的光纖的另一端從絕緣子13另一側(cè)引出并與采集裝置17的光纖熔接；金具16包括金具殼體5、金具壓蓋I和絕緣隔墊3，金具殼體5和金具壓蓋I均采用鋁合金材料，金具殼體5的上端為一側(cè)通透的容納敏感光纖環(huán)的環(huán)形空間，金具殼體5的下端為與環(huán)形空間的通透?jìng)?cè)相同的一側(cè)通透的光纖容納空間，光纖容納空間內(nèi)固定設(shè)置有熔纖盒9和光纖纏繞柱10，金具殼體5通過設(shè)置環(huán)形空間和光纖容納空間，能夠分別將一次側(cè)敏感單元4的敏感光纖環(huán)和傳輸光纖放置在不同的兩個(gè)空間中，金具壓蓋I具有與金具殼體5的環(huán)形空間通透?jìng)?cè)相對(duì)應(yīng)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，金具壓蓋I安裝在金具殼體5的通透?jìng)?cè)并在安裝后金具壓蓋I的環(huán)形結(jié)構(gòu)蓋住金具殼體5的環(huán)形空間且金具壓蓋I的下端蓋住金具殼體5的光纖容納空間，光纖容納空間的底部設(shè)置有光纖孔，絕緣子13中的預(yù)埋光纖通過光纖孔進(jìn)入金具16內(nèi)。絕緣隔墊3安裝在金具壓蓋I與金具殼體5的內(nèi)環(huán)之間；高壓電極引入裝置穿過金具殼體5和金具壓蓋I的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)。其中，如圖3所示優(yōu)選結(jié)構(gòu)，金具16可通過法蘭11與絕緣子13連接，具體是將金具殼體5安裝在法蘭11上再與絕緣子13上的法蘭連接，絕緣子上的法蘭與絕緣子可做成一體，為非拆卸式。高壓電極引入裝置可以包括母排7和母排座6，母排座6設(shè)置在法蘭11上且兩者等電位，母排7穿過金具殼體5和金具壓蓋I的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在母排座6上。這種結(jié)構(gòu)的金具避免了現(xiàn)有技術(shù)采用大體積的罐體存在加工困難以及導(dǎo)致一次側(cè)敏感單元整體堆放的問題，減少了金具乃至整個(gè)支柱式全光纖電流互感器的體積、安裝空間和重量，金具加工簡(jiǎn)單，只需通過普通數(shù)控銑床加工即可；因此具有這種新型金具的支柱式全光纖電流互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小重量輕，并且外形美觀、應(yīng)用方式靈活，具有這種新型金具結(jié)構(gòu)的支柱式全光纖電流互感器在滿足內(nèi)部放置N個(gè)一次側(cè)敏感單元(N的數(shù)量通常根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所而定)的前提下，能夠切實(shí)有效地解決了傳統(tǒng)的支柱式全光纖電流互感器金具由于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)及加工等原因存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、加工難、外觀差等方面的問題；并且考慮靜電屏蔽等方面的欠缺，較大程度地避免放電及環(huán)流現(xiàn)象，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性。
[0032]進(jìn)一步，如圖3和圖5 (圖5為圖3的爆炸圖)所示，金具殼體5的上端的容納一次側(cè)敏感單元4的敏感光纖環(huán)的環(huán)形空間的大小可依據(jù)敏感光纖環(huán)的大小設(shè)置，熔纖盒9可以保護(hù)一次側(cè)敏感單元4的傳輸光纖與絕緣子13 (如圖2所示)的光纖18 (如圖2所示)的熔接點(diǎn)，亦可以將冗余的光纖18 (如圖2所示)盤在熔纖盒9中，金具殼體5內(nèi)可以設(shè)置N個(gè)熔纖盒9 (N通常與一次側(cè)敏感單元的數(shù)量一致)；光纖纏繞柱10可以采用固定螺釘或焊接方式固定設(shè)置在金具殼體5的光纖容納空間內(nèi)與通透?jìng)?cè)對(duì)應(yīng)側(cè)的內(nèi)壁上，光纖纏繞柱10可用來盤敏感單元4與絕緣子13熔接完畢后的冗余光纖。光纖纏繞住10的半徑通常大于等于20_，或者設(shè)置其半徑大于等于一次側(cè)敏感單元4的光纖的最小折彎半徑；金具壓蓋I的結(jié)構(gòu)與金具殼體5對(duì)應(yīng)設(shè)置，金具壓蓋I通過固定螺釘安裝在金具殼體5上，并且可以采用圓橡膠密封圈或橡膠密封墊等方式密封，可以有效的起到防水、防塵的作用，使內(nèi)部的一次側(cè)敏感單元4免受侵害；絕緣隔墊3固定設(shè)置在金具殼體5和金具壓蓋I的內(nèi)環(huán)之間，以防止電流環(huán)流出現(xiàn)；金具殼體5和金具壓蓋I設(shè)置有螺釘孔，采用固定螺釘22固定并且其外部套有螺釘絕緣套2，可以將固定螺釘22與金具壓蓋I隔離開，有效避免絕緣失效后在金具上形成環(huán)流；金具殼體5采用固定螺釘22固定在法蘭11上，金具殼體5和法蘭11的連接部分可以采用圓橡膠密封圈或橡膠密封墊密封，或者，金具殼體5和法蘭11可以采用鋁合金材料鑄造加工方式一體成型為一個(gè)整體；金具殼體5的外側(cè)面輪廓采用圓滑過渡結(jié)構(gòu)，即無尖角、無毛刺等突起，并且呈現(xiàn)圓弧狀曲線過渡，這種過渡結(jié)構(gòu)可以有效避免高壓電場(chǎng)放電從而產(chǎn)生的電暈現(xiàn)象；母排座6設(shè)置有螺釘沉孔19，母排座6采用固定螺釘22固定設(shè)置在法蘭11上，母排座6與法蘭11保證等電位，即母排座6與法蘭11的貼合面之間必須保證無絕緣形式出現(xiàn)，絕緣形式如油漆等；法蘭11上固定設(shè)置吊裝導(dǎo)向環(huán)12，以用作支柱式全光纖電流互感器整體吊裝時(shí)繩索的導(dǎo)向作用或吊裝點(diǎn)，支柱式全光纖電流互感器吊裝時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況采用底部穿繩索的吊裝方式或采用頂部的吊裝方式。采用底部穿繩索的吊裝方式時(shí)將吊裝繩索穿入吊裝導(dǎo)向環(huán)12可以有效的避免支柱式全光纖電流互感器吊裝時(shí)出現(xiàn)的傾倒問題以及剮蹭金具表面保護(hù)油漆的問題。此外，金具外部還可以設(shè)置用于標(biāo)示電流流向的極性標(biāo)識(shí)，如圖2和圖3所示，極性標(biāo)識(shí)8固定設(shè)置在金具壓蓋I的環(huán)形結(jié)構(gòu)下端外側(cè)面，其中，極性標(biāo)識(shí)Pl表示電流流入的方向。進(jìn)一步講，通過設(shè)置極性標(biāo)識(shí)可以直觀的看到支柱式全光纖電流互感器的安裝方向。
[0033]優(yōu)選地，如圖4所示，高壓電極引入裝置可以包括管母14和管母座15，管母座15設(shè)置在法蘭11上且兩者等電位，管母14穿過金具殼體2和金具壓蓋I的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在管母座15上。其中，如圖3所示實(shí)施例的高壓電極引入裝置結(jié)構(gòu)可以用于交流供電工程，如圖4所示實(shí)施例的高壓電極引入裝置結(jié)構(gòu)可以用于直流供電工程，法蘭11可根據(jù)工程實(shí)際情況選擇安裝母排座6或管母座15，并且，管母座15的安裝螺孔(即螺釘沉孔19)與母排座6 —致，這樣在無需更換法蘭11的情況下可實(shí)現(xiàn)母排7和管母14自由靈活的相互更換?；蛘?，更優(yōu)選地，高壓電極引入裝置還可以同時(shí)包括均設(shè)置在法蘭11上并與法蘭11等電位的母排座6和管母座15，還包括母排7或管母14，母排7或管母14穿過金具殼體5和金具壓蓋I的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在母排座6或管母座15上。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程的實(shí)際應(yīng)用情況，選擇采用母排座6還是管母座15，當(dāng)交流供電時(shí)采用母排座6配合母排7工作，當(dāng)直流供電時(shí)采用管母座15配合管母14工作，這種設(shè)置方式使得本實(shí)用新型的支柱式全光纖電流互感器應(yīng)用方式靈活，避免了現(xiàn)有技術(shù)通用性差的問題。
[0034]圖6為本實(shí)用新型涉及的新型金具(如圖3所示)的剖切面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，金具壓蓋I的結(jié)構(gòu)與金具殼體5對(duì)應(yīng)設(shè)置，金具殼體5的上端為一側(cè)通透的容納一次側(cè)敏感單元4的敏感光纖環(huán)的環(huán)形空間，絕緣隔墊3固定設(shè)置在金具殼體5和金具壓蓋I的內(nèi)環(huán)之間，金具殼體5和金具壓蓋I設(shè)置有螺釘孔，采用固定螺釘22固定并且其外部套有螺釘絕緣套2，這種設(shè)置可以起到隔離作用以有效地避免絕緣失效后在金具上形成環(huán)流；該實(shí)施例的支柱式全光纖電流互感器的高壓電磁場(chǎng)環(huán)流示意如圖6中虛線(近似環(huán)形跑道線)所示，從圖6中可以看出，該環(huán)流在絕緣隔墊3處被有效隔斷，從而較大程度地避免放電及環(huán)流現(xiàn)象，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性。
[0035]圖7為本實(shí)用新型涉及的高壓電極引入裝置(如圖3所示)的母排座的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，母排座6包括底座柱20和底座柱20上方的抱箍21，抱箍21采用固定螺釘22(圖7中未示出)固定設(shè)置在底座柱20上，母排7穿過金具殼體5和金具壓蓋I的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)后通過抱箍21壓緊固定(如圖3所示)。固定螺釘?shù)陌惭b孔設(shè)置在抱箍21的底面以避免固定螺釘凸出以及與高壓場(chǎng)強(qiáng)之間放電；底座柱20設(shè)置有螺釘沉孔19，底座柱20采用固定螺釘22固定設(shè)置在法蘭11上(圖7中未示出)；此外，底座柱20的一側(cè)面還可以固定設(shè)置極性標(biāo)識(shí)8，其中，極性標(biāo)識(shí)P2表示電流流出的方向。
[0036]圖8為本實(shí)用新型具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器的吊裝示意圖。如圖8所示，法蘭11上固定設(shè)置吊裝導(dǎo)向環(huán)12，用來穿入吊裝繩索23，以用作支柱式全光纖電流互感器整體吊裝時(shí)繩索的導(dǎo)向作用或吊裝點(diǎn)，支柱式全光纖電流互感器吊裝時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況采用底部穿繩索的吊裝方式亦可采用頂部的吊裝方式。采用底部穿繩索的吊裝方式時(shí)將吊裝繩索23穿入吊裝導(dǎo)向環(huán)12可以有效的避免支柱式全光纖電流互感器吊裝時(shí)出現(xiàn)的傾倒問題以及剮蹭金具表面保護(hù)油漆的問題。吊裝導(dǎo)向環(huán)12也可以作為吊裝環(huán)，即吊裝時(shí)吊裝繩索23直接穿入吊裝導(dǎo)向環(huán)12進(jìn)行起吊。本實(shí)用新型涉及的具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器可廣泛的應(yīng)用于交流、直流、柔性直流及特高壓直流輸電領(lǐng)域，并可滿足各個(gè)輸電電壓等級(jí)。根據(jù)不同的輸電形式及不同的電壓等級(jí)，采用的絕緣子不同。在IlOkV交流領(lǐng)域，絕緣子整體重量較輕，則可直接采用吊裝導(dǎo)向環(huán)12作為吊裝環(huán)的吊裝方式。在550kV柔性直流領(lǐng)域，絕緣子整體重量較重，如果采用吊裝導(dǎo)向環(huán)12作為吊裝環(huán)的吊裝方式，由于絕緣子本身的自重產(chǎn)生向下的拉力，預(yù)埋在絕緣子中的光纖可能會(huì)受力，從而影響光纖的性能。因此優(yōu)選可以在支柱式全光纖電流互感器的絕緣子底座上設(shè)置絕緣子底座吊環(huán)24(如圖8所示位置，絕緣子底座吊環(huán)24具體形狀圖8未示出)或吊裝耳，采用從絕緣子底部吊裝的方式，可有效的避免吊裝對(duì)光纖性能產(chǎn)生影響，此時(shí)吊裝導(dǎo)向環(huán)12為吊裝繩索23起到導(dǎo)向作用。
[0037]本實(shí)用新型涉及的一種具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器，金具在法蘭上固定安裝好后，可以采用螺釘固定安裝在絕緣子的法蘭上，法蘭的安裝孔采用盲孔，螺釘從絕緣子法蘭底面擰入以避免固定螺釘凸出以及與高壓場(chǎng)強(qiáng)之間形成放電。本實(shí)用新型涉及的支柱式全光纖電流互感器能夠有效減少體積和重量、并且結(jié)構(gòu)精巧、安裝維護(hù)方便、安全性高，可以保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，適應(yīng)新一代智能變電站設(shè)備集成化的要求。
[0038]應(yīng)當(dāng)指出，以上所述【具體實(shí)施方式】可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種具有新型金具的支柱式全光纖電流互感器，包括金具、一次側(cè)敏感單元、絕緣子和采集裝置，所述一次側(cè)敏感單元設(shè)置于金具內(nèi)部，所述一次側(cè)敏感單元包括相熔接的敏感光纖環(huán)和傳輸光纖，所述金具固定設(shè)置在所述絕緣子的一端，所述絕緣子中預(yù)埋的光纖的一端引入金具內(nèi)部與一次側(cè)敏感單元的傳輸光纖熔接，絕緣子中預(yù)埋的光纖的另一端與采集裝置的光纖熔接，其特征在于，還包括高壓電極引入裝置，所述金具包括金具殼體、金具壓蓋和絕緣隔墊，所述金具殼體和金具壓蓋均采用鋁合金材料，所述金具殼體的上端為一側(cè)通透的容納敏感光纖環(huán)的環(huán)形空間，所述金具殼體的下端為與環(huán)形空間的通透?jìng)?cè)相同的一側(cè)通透的光纖容納空間，所述光纖容納空間內(nèi)固定設(shè)置有熔纖盒和光纖纏繞柱，所述金具壓蓋具有與金具殼體的環(huán)形空間通透?jìng)?cè)相對(duì)應(yīng)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述金具壓蓋安裝在金具殼體的通透?jìng)?cè)并在安裝后金具壓蓋的環(huán)形結(jié)構(gòu)蓋住金具殼體的環(huán)形空間且金具壓蓋的下端蓋住金具殼體的光纖容納空間，所述光纖容納空間的底部設(shè)置有光纖孔，所述絕緣隔墊安裝在金具壓蓋與金具殼體的內(nèi)環(huán)之間，所述高壓電極引入裝置穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述金具通過法蘭與絕緣子連接，所述金具殼體安裝在法蘭上，所述高壓電極引入裝置包括母排和母排座，所述母排座設(shè)置在法蘭上且兩者等電位，所述母排穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在母排座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述金具通過法蘭與絕緣子連接，所述金具殼體安裝在法蘭上，所述高壓電極引入裝置包括管母和管母座，所述管母座設(shè)置在法蘭上且兩者等電位，所述管母穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在管母座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述金具通過法蘭與絕緣子連接，所述金具殼體安裝在法蘭上，所述高壓電極引入裝置包括均設(shè)置在法蘭上并與所述法蘭等電位的母排座和管母座，還包括母排或管母，所述母排或管母穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)并固定在母排座或管母座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述法蘭上固定設(shè)置吊裝導(dǎo)向環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述光纖纏繞柱采用固定螺釘或焊接方式固定設(shè)置在光纖容納空間內(nèi)與通透?jìng)?cè)對(duì)應(yīng)側(cè)的內(nèi)壁上，所述光纖纏繞柱的半徑大于等于20_和/或大于等于所述一次側(cè)敏感單元的光纖的最小折彎半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述金具殼體和金具壓蓋采用固定螺釘固定且金具殼體和金具壓蓋之間采用圓橡膠密封圈或橡膠密封墊密封，所述固定螺釘外部套有螺釘絕緣套，所述螺釘絕緣套將固定螺釘與金具壓蓋隔開。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述金具殼體采用固定螺釘固定在所述法蘭上，所述金具殼體和法蘭的連接部分采用圓橡膠密封圈或橡膠密封墊密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述金具殼體和法蘭采用鑄造加工方式一體成型，所述金具殼體的外側(cè)面輪廓采用圓滑過渡結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的支柱式全光纖電流互感器，其特征在于，所述母排座包括底座柱和底座柱上方的抱箍，所述底座柱通過固定螺釘固定設(shè)置在所述法蘭上，所述母排穿過所述金具殼體和金具壓蓋的內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)的中空結(jié)構(gòu)后通過抱箍壓緊固定。
【文檔編號(hào)】G01R15/24GK204256019SQ201420720012
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】高吉普, 徐長(zhǎng)寶, 王宇, 魯彩江, 楊全利 申請(qǐng)人:貴州電力試驗(yàn)研究院, 易能（中國(guó)）電力科技有限公司