一體式全光纖電流互感器及其采集單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及全光纖電流互感器領(lǐng)域，尤其涉及一體式全光纖電流互感器及其采集單元。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖電流互感器是未來智能電網(wǎng)的核心設(shè)備之一，國內(nèi)外很多高校、研究所及相關(guān)企業(yè)已經(jīng)投入大量的人力和物力和財(cái)力對(duì)其進(jìn)行研究開發(fā)，但是迄今為止還沒有形成大規(guī)模的推廣與應(yīng)用，其中關(guān)鍵問題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)現(xiàn)場安裝條件要求較高。而光纖電流互感器中的核心組成部分一一信號(hào)采集單元?jiǎng)t是一個(gè)包含各種精密光學(xué)器件，及其光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的組件。在現(xiàn)有技術(shù)中，信號(hào)采集單元包括光源、光電探測單元、信號(hào)處理單元、光纖耦合器、調(diào)制器、溫度傳感單元、數(shù)字輸出單元和光纖延遲環(huán)等精密光學(xué)器件，而這些精密光學(xué)器件是極易受外界環(huán)境影響的。常規(guī)全光纖電流互感器在現(xiàn)場安裝過程中，需要對(duì)保偏光纖進(jìn)行熔接，這樣就會(huì)對(duì)采集單元中的光學(xué)性能產(chǎn)生影響，導(dǎo)致信號(hào)采集單元的性能不穩(wěn)定，從而影響整個(gè)光纖電流互感器的整體工作性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種一體式全光纖電流互感器及其采集單元，使得光學(xué)部分器件保護(hù)進(jìn)一步加強(qiáng)，有效保證了光纖電流互感器的整體精度及可靠性。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一體式全光纖電流互感器的采集單元，其不同之處在于，所述采集單元包括密封盒，以及設(shè)置在所述密封盒內(nèi)的電源模塊、信號(hào)采集板和光源盒，其中:所述電源模塊和光源盒分別通過卡接部件卡接在所述信號(hào)采集板上表面，并分別與信號(hào)采集板形成電氣性連接;所述信號(hào)采集板上集成有溫度傳感單元和數(shù)字輸出單元。
[0005]按以上方案，所述光源盒具有密封性，所述光源為SELD激光器。
[0006]按以上方案，所述電源模塊和光源盒的下表面分別與所述信號(hào)采集板相卡接，二者的上表面高度相同。
[0007]按以上方案，所述光源盒內(nèi)設(shè)置有用于放置光纖的光纖緩沖區(qū)和光纖緩沖道。
[0008]按以上方案，所述光纖緩沖道的彎曲半徑大于光纖的最小彎曲半徑。
[0009]按以上方案，所述光纖緩沖道環(huán)繞光源盒的內(nèi)壁一周。
[0010]—種一體式全光纖電流互感器，其不同之處在于，其包括互感器底腔、光纖以及以上所述的采集單元。
[0011]按以上方案，所述采集單元設(shè)置于互感器底腔內(nèi)部。
[0012]按以上方案，所述光纖從外部進(jìn)入所述密封盒后，進(jìn)入所述光源盒內(nèi)。
[0013]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益特點(diǎn)為:大幅減少采集單元體積，提高集成度；光學(xué)部分器件保護(hù)進(jìn)一步加強(qiáng)，有效保證了光纖電流互感器的整體精度及可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中光源盒結(jié)構(gòu)示意圖及其內(nèi)部光纖緩沖區(qū)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中外部光纖進(jìn)入密封盒體內(nèi)的走向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。
[0018]請(qǐng)看圖1，本實(shí)用型新提供一種一體式全光纖電流互感器的采集單元，該采集單元包括密封盒1，以及設(shè)置在所述密封盒I內(nèi)的電源模塊2、信號(hào)采集板3和光源盒4，其中:所述電源模塊2和光源盒4分別通過卡接部件6卡接在所述信號(hào)采集板3上表面，并分別與信號(hào)采集板3形成電氣性連接;所述信號(hào)采集板3上集成有溫度傳感單元和數(shù)字輸出單元;光源盒4內(nèi)設(shè)置有光源、驅(qū)動(dòng)電路、延遲環(huán)、耦合器、調(diào)制器、光探測器、光電信號(hào)處理單元。由上述內(nèi)容可知，所述密封盒I內(nèi)的所有組件可以實(shí)現(xiàn)一般光纖電流互感器的全部功能。由于溫度傳感單元和數(shù)字輸出單元二者集成到一個(gè)信號(hào)采集板3上，加上光源、驅(qū)動(dòng)電路、延遲環(huán)、耦合器、調(diào)制器、光探測器、光電信號(hào)處理單元都設(shè)置在光源盒4內(nèi)，所以本實(shí)用型新提供的采集單元體積更小，結(jié)構(gòu)也更緊湊。而電源模塊2、信號(hào)采集板3和光源盒4它們又都密封在密封盒I內(nèi)，使得整個(gè)所述采集單元的所有零部件都處于一個(gè)與外部相隔離的狹小空間里，如此一來，采集單元可安裝在光纖電流互感器底座腔體內(nèi)，現(xiàn)場安裝全光纖互感器過程中避免進(jìn)行保偏光纖熔接，從而確保了所述采集單元性能的穩(wěn)定性，繼而保證了整個(gè)光纖電流互感器的工作性能。
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用型新提供的一體式全光纖電流互感器的采集單元的各部分進(jìn)行詳細(xì)的解釋說明。
[0020]請(qǐng)看圖1，所述密封盒I具有密封性，形成一個(gè)密閉空間，故具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)其內(nèi)部電源模塊2、信號(hào)采集板3和光源盒4的良好保護(hù)，防止靜電放電對(duì)其中的敏感光學(xué)器件的傷害。而所述電源模塊2和光源盒4通常位于所述密封盒I內(nèi)的上部，信號(hào)采集板3—般設(shè)置在所述密封盒I內(nèi)的下部，電源模塊2和光源盒4卡接在所述信號(hào)采集板3上。具體的說，可以在電源模塊I和信號(hào)采集板3之間設(shè)置卡接部件6，電源模塊I和信號(hào)采集板3通過該卡接部件6形成電氣性相連;同時(shí)可以在光源盒4和信號(hào)采集板3之間也設(shè)置同樣的卡接部件6，使得光源盒4與信號(hào)采集板3之間也形成電氣性相連。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，卡接部件6通常為倒扣式接插件，也就是說，電源模塊I和光源盒4安裝于信號(hào)采集板3上方，通過倒扣式接插件分別與信號(hào)采集板3直接形成兩個(gè)部件電氣連接，并起到固定作用。由于該卡接部件6使得電源模塊I和光源盒4與信號(hào)采集板3之間的間隔空間很小，從而使整個(gè)光源盒內(nèi)部的結(jié)構(gòu)更加緊湊。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，電源模塊I和光源盒4的下表面通過卡接部件6與信號(hào)采集板相卡接，而二者的上表面保持在同一高度，這樣一來，密封盒I的上盒壁可以盡可能的靠近電源模塊I和光源盒4的上表面，從而節(jié)省了密封盒內(nèi)部的空間。由上述內(nèi)容可知，密封盒I內(nèi)部各部件結(jié)構(gòu)緊湊，結(jié)構(gòu)尺寸大大減小，使得占用空間縮小，為下一步安裝提供了便利(具體安裝過程將在下文中予以詳細(xì)描述)。
[0021]請(qǐng)看圖2，所述光源盒4是整體密封的盒體，類似于密封盒I，具有電磁屏蔽性，由于光源盒4內(nèi)設(shè)置有光電信號(hào)處理單元，這樣就能更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)處理單元的保護(hù)。所述光源盒4內(nèi)設(shè)置有用于放置光纖的光纖緩沖區(qū)5和光纖緩沖道7，當(dāng)光纖從密封盒I外部進(jìn)入密封盒I后，隨即進(jìn)入光源盒4內(nèi)(如圖3所示)，沿所述光纖緩沖道7繞行光源盒4內(nèi)壁一周，然后進(jìn)入光纖緩沖區(qū)5，多余的光纖盤放于光纖緩沖區(qū)5內(nèi)，進(jìn)一步的節(jié)省了光源盒4內(nèi)部的空間。另外需要說明的是，位于光源盒4內(nèi)壁轉(zhuǎn)角處的光纖緩沖道7，其彎曲半徑大于光纖的最小彎曲半徑，為光纖提供了不被折斷所需的彎曲半徑，這樣就保證了光纖在經(jīng)過彎曲的光纖緩沖道7時(shí)，光纖的彎折程度不會(huì)對(duì)光纖產(chǎn)生損害。這種光源盒4的密閉設(shè)計(jì)，將二次部分光路、光器件、激光器驅(qū)動(dòng)電路形成密閉模塊，使得光學(xué)部分器件保護(hù)進(jìn)一步加強(qiáng)，有效保證了光纖電流互感器的精度及可靠性。
[0022]本實(shí)用型新還提供一種一體式全光纖電流互感器，所述互感器包括互感器底腔、光纖以及上文所描述的采集單元。由上述內(nèi)容可知，所述采集單元通過層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及光源盒內(nèi)部光器件特殊安裝結(jié)構(gòu)、光纖緩沖設(shè)計(jì)，大幅減少采集單元體積，提高集成度。因此，在實(shí)際安裝過程中，所述采集單元可以直接安裝于所述互感器底座腔體內(nèi)，無須另外配置室外安裝箱體。這樣一來，抗干擾能力大幅提升，同時(shí)使得所述互感器產(chǎn)品形成獨(dú)立整體，還能避免產(chǎn)品安裝過程中保偏光纖的焊接，保證光纖電流互感器整體精度及可靠性。
[0023]以上所述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本申請(qǐng)，凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一體式全光纖電流互感器的采集單元，其特征在于，所述采集單元包括密封盒，以及設(shè)置在所述密封盒內(nèi)的電源模塊、信號(hào)采集板和光源盒，其中: 所述電源模塊和光源盒分別通過卡接部件卡接在所述信號(hào)采集板上表面，并分別與信號(hào)采集板形成電氣性連接； 所述信號(hào)采集板上集成有溫度傳感單元和數(shù)字輸出單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式全光纖電流互感器的采集單元，其特征在于，所述光源盒具有密封性，所述光源為SELD激光器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式全光纖電流互感器的采集單元，其特征在于，所述電源模塊和光源盒的下表面分別與所述信號(hào)采集板相卡接，二者的上表面高度相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式全光纖電流互感器的采集單元，其特征在于，所述光源盒內(nèi)設(shè)置有用于放置光纖的光纖緩沖區(qū)和光纖緩沖道。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體式全光纖電流互感器的采集單元，其特征在于，所述光纖緩沖道的彎曲半徑大于光纖的最小彎曲半徑。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體式全光纖電流互感器的采集單元，其特征在于，所述光纖緩沖道環(huán)繞光源盒的內(nèi)壁一周。7.—體式全光纖電流互感器，其特征在于，所述互感器包括互感器底腔、光纖以及權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的采集單元。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體式全光纖電流互感器，其特征在于，所述采集單元設(shè)置于互感器底腔內(nèi)部。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體式全光纖電流互感器，其特征在于，所述光纖從外部進(jìn)入所述密封盒后，進(jìn)入所述光源盒內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用型新提供一種一體式全光纖電流互感器的采集單元，所述采集單元包括密封盒，以及設(shè)置在所述密封盒內(nèi)的電源模塊、信號(hào)采集板和光源盒，其中：所述電源模塊和光源盒分別通過卡接部件卡接在所述信號(hào)采集板上表面，并分別與信號(hào)采集板形成電氣性連接；所述信號(hào)采集板上集成有溫度傳感單元和數(shù)字輸出單元。本實(shí)用型新還提供一種一體式全光纖電流互感器，所述互感器包括互感器底腔、光纖以及所述采集單元。
【IPC分類】G01R15/24
【公開號(hào)】CN205353173
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521084518
【發(fā)明人】方兵, 李曉, 崔新友, 文濤
【申請(qǐng)人】武漢烽火富華電氣有限責(zé)任公司
【公開日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日