一種全光纖電流互感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電流互感器，具體講涉及一種將高壓側和低壓側之間的連接光纖安裝在可折疊的分段式復合絕緣子內的全光纖電流互感器。
【背景技術】
[0002]目前高壓直流輸電已得到了快速發(fā)展，許多直流輸電系統(tǒng)中仍然采用傳統(tǒng)的電磁式直流電流互感器；然而現(xiàn)有電磁式直流電流互感器，具有以下缺點:安全性能差、抗干擾能力強低、準確度低、噪音大、污染大、環(huán)保性不能、體積大、重量大等，以至于其難以應用于土 I 10kV特高壓直流輸電的電流測量。
[0003]電流互感器是電力系統(tǒng)中的關鍵設備，為各種安全穩(wěn)定控制、繼電保護以及計量裝置提供電信號。隨著國內智能化變電站的全面建設，光纖電流互感器替代傳統(tǒng)的電磁式電流互感器是必然的趨勢。
[0004]全光纖電流互感器是一種新型的電流互感器，它利用先進的光電子技術測量電氣設備電流，在高壓側只有光纖無任何有源器件，高壓側與低壓側之間僅有光纖連接。這種新型的電流互感器可在大動態(tài)范圍內實現(xiàn)對電流波形的準確測量，可直接測量直流電流，代表了電流互感器未來的發(fā)展方向。全光纖電流互感器具有抗電磁干擾能力強、安全性能高等優(yōu)點，能夠滿足高電壓、大電流、實時帶電測量的要求，得到了廣泛的重視和研究。
[0005]用于全光纖電流傳感器的復合絕緣子可以起到保護光纖、防污、電氣絕緣、承擔機械強度的作用，其結構設計需從絕緣子形式、均壓環(huán)設計、安裝方式、光纖灌封、包裝運輸等方面綜合考慮。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，大容量、高電壓等級的架空輸電線路越來越多，為了滿足架空輸電線路的工作需求，要求復合絕緣子的長度越來越大，例如:±800kV直流輸電示范工程中使用的單肢復合絕緣子長度達到12.7米，± IlOOkV直流輸電示范工程中使用的單肢復合絕緣子長度更是達到19.7米，隨著復合絕緣子的長度不斷增加，其重量也相應增加，因此，運輸該器件成為施工中的一大難題。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術中所存在的不足，本發(fā)明提供一種將高壓側和低壓側之間的連接光纖安裝在可折疊的分段式復合絕緣子內的全光纖電流互感器。
[0007]本發(fā)明提供的技術方案是:一種全光纖電流互感器，包括通過光纖連接的高壓側的一次傳感單元部分和低壓側的二次采集機箱部分，所述一次傳感單元部分采集高壓側的電流并將所述電流通過所述光纖傳輸給所述二次采集機箱部分；其改進之處在于:所述光纖安裝在可折疊的分段式復合絕緣子內。
[0008]優(yōu)選的，所述分段式復合絕緣子由直流復合光纖絕緣子依次連接組成，所述直流復合光纖絕緣子由絕緣芯棒、包裹在所述絕緣芯棒外的傘群護套和安裝所述絕緣芯棒兩端的連接金具組成，所述絕緣芯棒內部為中空結構，用于預埋所述光纖，所述光纖和所述絕緣芯棒之間灌充環(huán)氧膠密封，所述絕緣芯棒為環(huán)氧樹脂芯棒。
[0009]進一步，所述直流復合光纖絕緣子通過所述連接金具依次連接，所述連接金具的一端與所述絕緣芯棒固定，另一端設有沿所述絕緣芯棒軸線方向，向外側沿伸的連接封頭;
[0010]所述連接金具中空，其側部留有與波紋管一端接頭相連的安裝孔，所述波紋管另一端的接頭與另一連接金具的安裝孔相連；所述光纖貫穿一段直流復合光纖絕緣子的絕緣芯棒和連接金具后，途經所述波紋管延伸到下一段直流復合光纖絕緣子的連接金具和絕緣芯棒內。
[0011]進一步，所述連接封頭通過連接板與另一直流復合光纖絕緣子端部的連接封頭相連；
[0012]所述連接封頭為扁平直板結構的金具，所述連接封頭上設有軸線垂直于所述絕緣芯棒軸線的通孔，所述通孔的數量為兩個。
[0013]進一步，所述連接板的橫截面為U形，包括一體成型的中間板和設于所述中間板兩側的相互平行的側板，所述連接板的兩端設有貫穿兩側板的軸線垂直于所述連接板軸線的兩組通孔；
[0014]所述連接封頭從所述連接板端部的開口處，沿所述連接板的軸線方向插接于所述連接板的U形凹槽結構中，使所述連接板上的兩組通孔分別與所述連接封頭上的兩個通孔對準；通過貫穿所述連接板上通孔和所述連接封頭上通孔的兩根連接螺栓將所述連接板與所述連接封頭連接；
[0015]所述中間板兩端設有向內側凹陷的缺口，以滿足松開所述兩根螺栓中的任意一根螺栓時，所述連接板可沿另一根螺栓軸線垂直的方向旋轉至少90°。
[0016]進一步，所述連接板為兩塊相互平行的矩形板，所述連接板兩端對應設有貫穿兩塊矩形板的兩組通孔；
[0017]所述連接封頭從所述連接板端部插接于所述兩塊矩形板之間，使所述連接板上的兩組通孔分別與所述連接封頭上的兩個通孔對準；通過貫穿所述連接板上通孔和所述連接封頭上通孔的兩根連接螺栓將所述連接板與所述連接封頭連接。
[0018]進一步，相鄰兩段直流復合光纖絕緣子之間的連接金具、波紋管和連接板均處于屏蔽筒內，所述屏蔽筒與所述直流復合光纖絕緣子同軸設置。
[0019]優(yōu)選的，所述一次傳感器單元部分包括互感器敏感環(huán)、管母線金具、固定支座和法蘭板；
[0020]所述固定支座和所述管母線金具通過螺栓垂直固定在所述法蘭板上，至少一個所述互感器敏感環(huán)固定在兩側固定支座之間；
[0021]所述管母線金具為抱箍式結構，用于固定待測載流管母線，使所述待測載流管母線同軸安裝在所述互感器敏感環(huán)內；
[0022]所述互感器敏感環(huán)包括圓環(huán)形骨架，纏繞在所述圓環(huán)形骨架外圓柱面上的光纖和同軸設于所述圓環(huán)形骨架外側的蓋子，所述蓋子通過螺釘或卡口與所述骨架緊固，所述光纖與所述蓋子之間填充有流體或半固定膠，所述圓環(huán)形骨架為聚酰亞胺材質；
[0023]所述互感器敏感環(huán)、所述管母線金具和所述固定支座均安裝在防護外殼內，所述防護外殼通過緊固件固定在所述法蘭板上，并與所述待測載流管母線同軸設置，所述防護外殼與所述載流管母線的接縫處壓裝有密封環(huán)。
[0024]進一步，所述蓋子底端留有光纖出口，繞制后的光纖末端經所述光纖出口甩出，并與分段式復合絕緣子一端的光纖熔接；所述分段式復合絕緣子通過連接金具與所述法蘭板固定，所述分段式復合絕緣子與所述法蘭板的連接端外側同軸設置有均壓環(huán)。
[0025]優(yōu)選的，所述二次采集機箱部分包括箱體、設于所述箱體頂端的箱蓋、分別設于所述箱體兩側的面板和散熱器、以及設于所述箱體內的二次采集器；
[0026]所述箱體為鋁制箱體，所述箱體表面噴涂有戶外防護漆，所述箱體與所述箱蓋、所述面板和所述散熱器的接合處分別設有一圈連續(xù)的密封槽，所述密封槽內安裝有一圈連續(xù)的導電密封條，所述導電密封條由內外兩層橡膠構成，其中內層橡膠為硅橡膠，外層橡膠為導電橡膠；
[0027]所述箱體底板上開有兩個安裝孔，用于將箱體內連接所述二次采集器的光纜和電源線引出至箱體外，所述光纜引出箱體后與所述分段式復合絕緣子引出的光纖熔接，并在所述箱體與所述分段式復合絕緣子之間的連接光纖外部套波紋管；
[0028]所述二次采集器將光纖中的光信號轉化為電信號，并將所述電信號轉化為數字信號后傳輸給上位機或合并單元，實現(xiàn)將高壓側的大電流和高電壓轉化為小電流和低電壓的數字信號后進行測量。
[0029]與最接近的技術方案相比，本發(fā)明具有如下顯著進步:
[0030](I)本發(fā)明提供的全光纖電流互感器的高壓側和低壓側之間的連接光纖安裝在可折疊的分段式復合絕緣子內，其結構緊湊簡單，易于加工，拆裝方便，便于運輸，實現(xiàn)了光纖一體化和結構小型化的雙重目標。
[0031](2)直流復合光纖絕緣子采用大小傘間隔分布排列的硅橡膠傘裙護套，重量輕，憎水性能好，電氣性能優(yōu)異，尤其是耐污閃性能和高海拔絕緣性能極佳。
[0032](3)直流復合光纖絕緣子的連接金具通過連接板與另一直流復合光纖絕緣子的連接金具相連，連接板為端部留有缺口的U形連接板或兩塊相互平行的矩形板，連接板兩端分別通過兩根螺栓與連接金具連接，在松開兩根螺栓中的任意一個螺栓時，即可將連接板繞另一個螺栓軸線垂直的方向旋轉至少90°夾角，從而實現(xiàn)不同段間直流復合光纖絕緣子的折疊，兩段直流復合光纖絕緣子間折疊角度可達到180°，可最大限度的減小包裝和運輸尺寸，降低體積，減少成本。
[0033](4) 一次傳感單元部分和直流復合光纖絕緣子的連接部位設置均壓環(huán)，相鄰兩段直流復合光纖絕緣子之間的連接金具外套有屏蔽筒，可保證周圍電場分布均勻，滿足直流高壓環(huán)境下的電場強度要求，提高全光纖電流互感器的測量準確