[实用新型]具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流互感器技术领域，特别是一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器。

背景技术

电流传感器/互感器是电力系统中继电保护与电能计量的重要设备，用来测量传输中的电流大小，并将测量到的电流大小发送至测量仪器和继电保护装置，为计量及保护等设备提供电流信号。电流互感器的长期稳定性、可靠性和安全性与电力系统的安全、稳定运行密切相关。随着电力系统向大容量、超高压和特高压方向发展，对电力设备小型化、智能化及高可靠性的要求越来越高。传统的电磁式电流互感器由于系统的电压增高，致使电磁式电流互感器的绝缘结构复杂、体积增加、成本偏高；传统的电磁式电流互感器还存在一些原理上不能克服的困难，如，铁磁谐振、磁饱和、频带有限等，在高电压等级运行存在安全隐患。同时传统的电磁式电流互感器由于原理上的局限只能应用于交流领域。目前，我国正在大力发展直流、柔性直流以及特高压直流输电，传统的电磁式电流互感器已难以满足电力系统的发展要求。因此，迫切需要新的测量方法来替代传统的检测手段，而基于法拉第效应的全光纤电流互感器可以克服以上问题，因此在电力系统中应用十分广泛。

基于法拉第磁光原理的支柱式全光纤电流互感器可以广泛的应用于交流、直流、柔性直流以及特高压直流输电领域。其整体分为三部分，一次侧敏感单元、绝缘子和采集装置，其中，一次侧敏感单元是支柱式全光纤电流互感器整套系统的“眼睛”，而一次侧敏感单元外部设置的金具除了是一次侧敏感单元的安装载体外，还起到保护一次侧敏感单元的作用，例如，防雨、防尘及静电屏蔽等。常见的支柱式全光纤电流互感器的金具的结构示意如图1a和图1b所示，其中，金具16采用罐体结构，该种金具结构形式可以是一个整体部件，或者采用两个半空罐体扣合而成，罐体内设置一次侧敏感单元，罐体内壁焊接有安装耳朵用于安装固定一次侧敏感单元，空罐两侧设置有对应的用于插入母排的通透孔，其特点在于金具内部容量大，金具16内部可以放置N个等匝传感线圈或一次侧敏感单元(N的数量通常根据应用场所而定)，但是由于技术、设计等原因存在结构复杂、体积庞大加工困难(需专业加工厂家加工)，外观差及通用性低等缺陷：一次侧敏感单元在金具16内整体堆放；通过母排引入高压电极，其应用仅限于交流供电；整个互感器占用安装场所较大，加工成本高；由于母排穿过金具16内部，电磁波会通过母排进入金具16内部，因此在静电屏蔽等方面比较欠缺，甚至会出现放电及环流现象，对电流的精度造成一定影响，并给电网的安全运行带来极大的隐患。

实用新型内容

本实用新型针对传统的支柱式全光纤电流互感器存在金具结构复杂、体积庞大，外形不美观、通用性低以及具有安全隐患等问题，提供一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器，在满足金具内部放置N个一次侧敏感单元(N的数量通常根据应用场所而定)的前提下，能够切实有效地解决支柱式全光纤电流互感器的结构安全等问题，并且能够有效减少体积和重量，小巧轻便，较大程度降低成本，而且具有加工难度低、安装维护方便、外形美观、应用方式灵活以及安全性高的优点。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有新型金具的支柱式全光纤电流互感器，包括金具、一次侧敏感单元、绝缘子和采集装置，所述一次侧敏感单元设置于金具内部，所述一次侧敏感单元包括相熔接的敏感光纤环和传输光纤，所述金具固定设置在所述绝缘子的一端，所述绝缘子中预埋的光纤的一端引入金具内部与一次侧敏感单元的传输光纤熔接，绝缘子中预埋的光纤的另一端与采集装置的光纤熔接，其特征在于，还包括高压电极引入装置，所述金具包括金具壳体、金具压盖和绝缘隔垫，所述金具壳体和金具压盖均采用铝合金材料，所述金具壳体的上端为一侧通透的容纳敏感光纤环的环形空间，所述金具壳体的下端为与环形空间的通透侧相同的一侧通透的光纤容纳空间，所述光纤容纳空间内固定设置有熔纤盒和光纤缠绕柱，所述金具压盖具有与金具壳体的环形空间通透侧相对应的环形结构，所述金具压盖安装在金具壳体的通透侧并在安装后金具压盖的环形结构盖住金具壳体的环形空间且金具压盖的下端盖住金具壳体的光纤容纳空间，所述光纤容纳空间的底部设置有光纤孔，所述绝缘隔垫安装在金具压盖与金具壳体的内环之间，所述高压电极引入装置穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构。

所述金具通过法兰与绝缘子连接，所述金具壳体安装在法兰上，所述高压电极引入装置包括母排和母排座，所述母排座设置在法兰上且两者等电位，所述母排穿过所述金具壳体和金具压盖的内环内侧的中空结构并固定在母排座上。