一種高壓支柱式光學(xué)交流互感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高壓交流電流測量領(lǐng)域，具體為一種高壓支柱式光學(xué)交流互感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前大多數(shù)的交流輸電系統(tǒng)中仍然采用傳統(tǒng)的電磁式電流互感器，雖然在性能上基本滿足測量要求，但隨著輸電電壓的升高，它們的缺點(diǎn)也越來越明顯。隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，電子式電流互感器采用現(xiàn)代高新技術(shù)設(shè)計(jì)與制造，具有并擴(kuò)展了傳統(tǒng)電磁式電流互感器所具有的功能，滿足了電力系統(tǒng)對配電設(shè)備數(shù)字化、智能化、網(wǎng)路化的要求。光學(xué)互感器屬于無源型電子式電流互感器，采用磁光效應(yīng)作為其一次傳感原理，其一次傳感元件為不帶電子線路的光學(xué)器件，一二次完全隔離，絕緣安全可靠，不存在鐵心的磁滯飽和問題，抗電磁干擾能力強(qiáng)，測量頻帶寬、綠色低碳。但是現(xiàn)有的光學(xué)電流互感器，其敏感單元的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置不合理，測量的穩(wěn)定性差，而且成本高，壽命短。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單，測量準(zhǔn)確，穩(wěn)定性好，高效安全的高壓支柱式光學(xué)交流互感器。
[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]—種高壓支柱式光學(xué)交流互感器，包括從上到下依次連接的一次傳感頭、光纖復(fù)合絕緣子和底座，固定在光纖復(fù)合絕緣子上端的均壓環(huán)，以及合并單元和設(shè)置在底座內(nèi)的信號采集單元;一次傳感頭布置在均壓環(huán)內(nèi)，一次傳感頭包括設(shè)置在內(nèi)部且與光纖復(fù)合絕緣子上端面垂直的光纖敏感環(huán);光纖敏感環(huán)根據(jù)法拉第磁光效應(yīng)制成;光纖復(fù)合絕緣子側(cè)壁包裹的保偏光纖一端與光纖敏感環(huán)的輸出端熔接，另一端與信號采集單元輸入端熔接；信號采集單元的輸出端依次連接多模光纖和合并單元。
[0006]優(yōu)選的，一次傳感頭還包括光纖敏感單元，法蘭組件和支撐組件，以及用于一次電流接入的一次導(dǎo)體;光纖敏感單元在光纖復(fù)合絕緣子上端的法蘭組件上居中垂直安裝;一次導(dǎo)體穿過內(nèi)置環(huán)形光纖敏感環(huán)的光纖敏感單元，兩端分別通過支撐組件水平固定在法蘭組件上。
[0007]進(jìn)一步，法蘭組件包括依次從上到下同軸設(shè)置的連接法蘭、過渡法蘭和支撐法蘭；連接法蘭上端與光纖敏感單元通過螺釘相連，支撐法蘭與光纖復(fù)合絕緣子上端法蘭相連；光纖敏感單元、法蘭組件、與光纖復(fù)合絕緣子上端法蘭之間形成一個密閉空間。
[0008]進(jìn)一步，光纖敏感單元包括環(huán)形的敏感單元盒、敏感單元盒蓋、絕緣套和光纖敏感環(huán);敏感單元盒內(nèi)側(cè)壁通過絕緣套與敏感單元盒蓋絕緣連接;所述光纖敏感環(huán)安裝在敏感單元盒的凹槽內(nèi)，位于敏感單元盒、敏感單元盒蓋、絕緣套和法蘭組件所形成的密封空間中。
[0009]進(jìn)一步，支撐組件包括第一金屬支撐板和第二金屬支撐板;第一金屬支撐板和第二金屬支撐板中至少有一個通過絕緣固定板與一次導(dǎo)體絕緣固定連接。
[0010]再進(jìn)一步，絕緣固定板采用環(huán)氧樹脂制成。
[0011 ]進(jìn)一步，一次導(dǎo)體兩端開設(shè)有接線孔。
[0012]優(yōu)選的，光纖復(fù)合絕緣子包括空心結(jié)構(gòu)的芯棒，套設(shè)在芯棒外部的傘套，以及設(shè)置在芯棒兩端用于密封的法蘭;處于松弛狀態(tài)的保偏光纖包埋在芯棒和傘套之間。
[0013]進(jìn)一步，保偏光纖沿芯棒外壁凹槽螺旋纏繞，從光纖復(fù)合絕緣子兩端法蘭引出。
[0014]優(yōu)選的，信號采集單元安裝在底座的密封腔內(nèi)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0016]本實(shí)用新型采用法拉第磁光感應(yīng)原理，將一次傳感頭設(shè)置在光纖復(fù)合絕緣子頂端，并配合側(cè)壁包裹保偏光纖的光纖復(fù)合絕緣子，在滿足電流互感器對絕緣子電氣性能的同時，能夠作為光信號的傳輸通道，通過采集單元采集光信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后利用普通光纖傳輸?shù)胶喜卧羞M(jìn)行處理，避免了強(qiáng)電磁流對信號采集的干擾，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，監(jiān)測精度高，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)中一次電流參數(shù)進(jìn)行檢測和監(jiān)視，并能夠?qū)⒏鞣N參數(shù)傳入上位機(jī)，以便對系統(tǒng)進(jìn)行及時調(diào)度，對開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的操作，保證了電力系統(tǒng)安全。光纖敏感單元通過法蘭組件在復(fù)合絕緣子頂端垂直居中安裝，其結(jié)構(gòu)簡單，外形美觀，零部件數(shù)量減少，成本降低。
[0017]進(jìn)一步的，通過敏感單元盒內(nèi)密封空間的設(shè)置，在保證了防水防塵的測試環(huán)境的同時，也延長了光纖敏感環(huán)的使用壽命。
[0018]進(jìn)一步的，一次導(dǎo)體同時實(shí)現(xiàn)了一次電流流通和接線板的功能，通過采用兩端支撐固定的方式使一次導(dǎo)體更加穩(wěn)固，可以承受更大的力。
[0019]進(jìn)一步的，支撐組件中的絕緣固定板，采用力學(xué)性能優(yōu)異的環(huán)氧樹脂材料澆注而成，使得一次導(dǎo)體力學(xué)性能更好。
[0020]進(jìn)一步的，通過采用光纖側(cè)壁出線的空心復(fù)合絕緣子，絕緣子中間為空心密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)充微量N2，避免了傳統(tǒng)光纖復(fù)合絕緣子帶來的各種隱患，重量大為減小，綠色環(huán)保，安全系數(shù)大為提尚。
[0021]進(jìn)一步的，通過采用采集單元安裝在互感器一次本體的底座內(nèi)，需要的保偏光纖長度大為減小，從一次本體到控制室改為普通光纖，成本大大降低;避免了現(xiàn)有技術(shù)中，采集單元安裝在控制室，保偏光纖需要從互感器一次本體通過地溝拉到控制室，需要的長度比較長，保偏光纖本身價格就比較高，導(dǎo)致成本較高的問題。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為圖1中一次傳感頭的結(jié)構(gòu)示意圖;a為軸測圖，b為剖視圖。
[0024]圖中:1、一次傳感頭;2、均壓環(huán);3、光纖復(fù)合絕緣子;4、底座;5、信號采集單元;6、多模光纖;7、合并單元;8、第一金屬支撐板;9、絕緣固定板；10、敏感單元盒蓋；11、一次導(dǎo)體；12、敏感單元盒；13、第二金屬支撐板；14、過渡法蘭；15、支撐法蘭；16、絕緣套；17、光纖敏感環(huán);18、連接法蘭;19、保偏光纖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0026]本實(shí)用新型一種高壓支柱式光學(xué)電流互感器，如圖1所示，其包括一次傳感頭1、均壓環(huán)2、光纖復(fù)合絕緣子3、底座3、信號采集單元5、合并單元7。其中，一次傳感頭I，位于光學(xué)電流互感器高壓側(cè)。光纖復(fù)合絕緣子3為空心光纖復(fù)合絕緣子，既作為高低壓絕緣支柱，又作為光信號傳輸通道。信號采集單元5安裝在底座4內(nèi)，合并單元7位于控制室內(nèi)。
[0027]如圖1所示，光纖復(fù)合絕緣子3側(cè)壁包裹的保偏光纖19 一端與光纖敏感環(huán)17的輸出端熔接，另一端與信號采集單元5輸入端熔接;信號采集單元5的輸出端依次連接普通多模光纖6和合并單元7。一次傳感頭I產(chǎn)生一次回路的電流測量光信號，該測量光信號經(jīng)過所述光纖復(fù)合絕緣子3中保偏光纖19傳到底座4內(nèi)的信號采集單元5，信號采集單元5將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，經(jīng)普通多模光纖6傳遞到合并單元7，合并單元7對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出一次電流值。
[0028]如圖2所示，一次傳感頭I包括光纖敏感單元、法蘭組件、一次導(dǎo)體11和支撐組件。光纖敏感單元通過法蘭組件居中垂直安裝于復(fù)合絕緣子上端。光纖敏感單元包含敏感單元盒10、敏感單元盒蓋12、絕緣套16和光纖敏感環(huán)17。優(yōu)選的，絕緣套16為環(huán)氧樹脂材質(zhì)，即防止形成環(huán)流，又起到密封作用。光纖敏感環(huán)17安裝在敏感單元盒10凹槽內(nèi)，位于敏感單元盒
10、敏感單元盒蓋12、絕緣套16、法蘭組件所形成的密封空間中。光纖敏感環(huán)17根據(jù)法拉第磁光效應(yīng)制成。
[0029]如圖2