[实用新型]一种高压支柱式光学交流互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压交流电流测量领域，具体为一种高压支柱式光学交 流互感器。

背景技术

目前大多数的交流输电系统中仍然采用传统的电磁式电流互感器，虽然 在性能上基本满足测量要求，但随着输电电压的升高，它们的缺点也越来越 明显。随着智能电网的快速发展，电子式电流互感器采用现代高新技术设计 与制造，具有并扩展了传统电磁式电流互感器所具有的功能，满足了电力系 统对配电设备数字化、智能化、网路化的要求。光学互感器属于无源型电子 式电流互感器，采用磁光效应作为其一次传感原理，其一次传感元件为不带 电子线路的光学器件，一二次完全隔离，绝缘安全可靠，不存在铁心的磁滞 饱和问题，抗电磁干扰能力强，测量频带宽、绿色低碳。但是现有的光学电 流互感器，其敏感单元的结构复杂，布置不合理，测量的稳定性差，而且成 本高，寿命短。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种结构简单，测量准 确，稳定性好，高效安全的高压支柱式光学交流互感器。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种高压支柱式光学交流互感器，包括从上到下依次连接的一次传感 头、光纤复合绝缘子和底座，固定在光纤复合绝缘子上端的均压环，以及合 并单元和设置在底座内的信号采集单元；一次传感头布置在均压环内，一次 传感头包括设置在内部且与光纤复合绝缘子上端面垂直的光纤敏感环；光纤 敏感环根据法拉第磁光效应制成；光纤复合绝缘子侧壁包裹的保偏光纤一端 与光纤敏感环的输出端熔接，另一端与信号采集单元输入端熔接；信号采集 单元的输出端依次连接多模光纤和合并单元。

优选的，一次传感头还包括光纤敏感单元，法兰组件和支撑组件，以及 用于一次电流接入的一次导体；光纤敏感单元在光纤复合绝缘子上端的法兰 组件上居中垂直安装；一次导体穿过内置环形光纤敏感环的光纤敏感单元， 两端分别通过支撑组件水平固定在法兰组件上。

进一步，法兰组件包括依次从上到下同轴设置的连接法兰、过渡法兰和 支撑法兰；连接法兰上端与光纤敏感单元通过螺钉相连，支撑法兰与光纤复 合绝缘子上端法兰相连；光纤敏感单元、法兰组件、与光纤复合绝缘子上端 法兰之间形成一个密闭空间。

进一步，光纤敏感单元包括环形的敏感单元盒、敏感单元盒盖、绝缘套 和光纤敏感环；敏感单元盒内侧壁通过绝缘套与敏感单元盒盖绝缘连接；所 述光纤敏感环安装在敏感单元盒的凹槽内，位于敏感单元盒、敏感单元盒 盖、绝缘套和法兰组件所形成的密封空间中。

进一步，支撑组件包括第一金属支撑板和第二金属支撑板；第一金属支 撑板和第二金属支撑板中至少有一个通过绝缘固定板与一次导体绝缘固定连 接。

再进一步，绝缘固定板采用环氧树脂制成。

进一步，一次导体两端开设有接线孔。

优选的，光纤复合绝缘子包括空心结构的芯棒，套设在芯棒外部的伞 套，以及设置在芯棒两端用于密封的法兰；处于松弛状态的保偏光纤包埋在 芯棒和伞套之间。

进一步，保偏光纤沿芯棒外壁凹槽螺旋缠绕，从光纤复合绝缘子两端法 兰引出。

优选的，信号采集单元安装在底座的密封腔内。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型采用法拉第磁光感应原理，将一次传感头设置在光纤复合绝 缘子顶端，并配合侧壁包裹保偏光纤的光纤复合绝缘子，在满足电流互感器 对绝缘子电气性能的同时，能够作为光信号的传输通道，通过采集单元采集 光信号，并将其转换为数字信号后利用普通光纤传输到合并单元中进行处 理，避免了强电磁流对信号采集的干扰，结构简单，设计合理，监测精度 高，实现对电网中一次电流参数进行检测和监视，并能够将各种参数传入上 位机，以便对系统进行及时调度，对开关进行相应的操作，保证了电力系统 安全。光纤敏感单元通过法兰组件在复合绝缘子顶端垂直居中安装，其结构 简单，外形美观，零部件数量减少，成本降低。

进一步的，通过敏感单元盒内密封空间的设置，在保证了防水防尘的测 试环境的同时，也延长了光纤敏感环的使用寿命。

进一步的，一次导体同时实现了一次电流流通和接线板的功能，通过采 用两端支撑固定的方式使一次导体更加稳固，可以承受更大的力。