一種用于過電壓測量的全光學過電壓傳感器的安裝組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電壓測量技術領域，特別涉及一種全光學過電壓傳感器的安裝組件設
i+o
【背景技術】
[0002]變電站過電壓主要指雷電過電壓與操作過電壓。獲得變電站過電壓的實測數據的重要性體現在三個方面:①標準波形下的沖擊電壓(包括雷電與操作)試驗是現階段衡量電氣設備絕緣水平的重要依據變電站過電壓是我國變電站內絕緣配合的基礎。這意味著，如果試驗用的標準波形與變電站內實際的過電壓波形不一致，則相應的試驗規程與絕緣配合結果可能都需要隨之有所調整；③過電壓波形是過電壓導致設備故障分析的基礎。
[0003]目前，研究及工程人員采用標準雷電波、標準操作波代替設備實際承受的沖擊電壓波形，作為試驗波形，進行試驗。用250s/2500s的標準操作沖擊電壓的試驗結果做絕緣配合可能帶來兩個后果:若250s確實是間隙的臨界波前時間，而實際過電壓波頭遠長于250s，采用標準操作波的試驗結果可能導致絕緣配合的裕度過大，經濟性差；若250s不是間隙的臨界波前時間，則在某種波頭的操作波作用下，間隙的擊穿電壓更低，導致絕緣配合的安全性降低。所以，獲取正確的過電壓波形，對絕緣配合的經濟性與安全性都有根本性意義。
[0004]所以如何獲得大量實測數據，得到實測過電壓波形特征，對于指導電力設備的試驗規程與絕緣配合導則的修訂，和提升絕緣配合的經濟性與系統運行的安全性有著十分重要的意義。
[0005]目前在利用光學電場傳感器進行三相電力系統的過電壓測量中，由于安全問題，傳感器往往放置于距離輸電線路導線較遠處，使得傳感器的測量結果收到非測量相電壓的極大干擾。需通過三相解耦的方式去除其余相的影響，操作過程復雜，且精度不高。因此采用合理的安裝方式，消除或減弱其余相電壓的干擾問題，是極大提高傳感器測量精度的手段。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為解決已有技術存在的問題，提出一種用于過電壓測量的全光學過電壓傳感器的安裝組件，根據已有的全光學電場傳感器，通過本組件將傳感器固定在輸電線路上，實現過電壓的監測。本發明組件能夠將傳感器長期固定在輸電線上，用于長期監測，實現傳感器測量裝置與電力系統的非電氣連接，增加了測量的安全性，同時很大程度上削弱了非測量相對測量的影響。
[0007]本發明提出的一種全光學過電壓傳感器的安裝組件，其特征在于，該安裝組件包括:傳感器固定外殼、輸電導線拓展套管、PVC軟管及套在該軟管內的保偏光纖跳線、內設有保偏光纖的光纖絕緣子及其連接金具；其中，輸電導線拓展套管套固在輸電導線外，傳感器固定外殼內安裝傳感器，傳感器固定外殼套固在輸電導線拓展套管外；PVC軟管兩端分別與傳感器固定外殼以及光纖絕緣子相連，PVC軟管內的保偏光纖跳線兩端分別與傳感器的尾纖、光纖絕緣子內設的保偏光纖相連，光纖絕緣子通過連接金具與導線相連，懸掛在導線下方，光纖絕緣子內套的保偏光纖另一端連接至控制室內。
[0008]所述傳感器固定外殼為兩端中心開有半圓孔的兩塊半圓柱結構，二者連接處通過螺栓合并為一個圓柱體，或為一個兩端為圖錐體中間為圓柱體的結構；外殼內壁下側設有凹槽，用于固定傳感器，內壁凹槽兩側面有開口，在外殼圓錐體部分的內壁還開有安裝法蘭的光纖接口。
[0009]所述輸電導線擴展套管為兩塊半圓柱結構，二者采用卡簧固定在一起，成為圓柱型結構；固定在導線上；該擴展套管內壁與導線過盈配合；該套管起到將導線的直徑增大，表面電場減小的作用，從而消除電暈放電。
[0010]本發明提出的一種全光學過電壓傳感器的安裝組件，其優點有:
[0011]本發明中的輸電導線拓展套管，可擴展導線半徑，減小表面電場，防止電暈對電場的測量。
[0012]本發明中的固定外殼不含金屬成分，極大地減小了測量單元對待測電場的畸變。
[0013]本發明中的光纖絕緣子，有效的提高了光纖的絕緣強度，提高了測量的安全性。
[0014]本發明的安裝方法中，可便傳感器位于距離導線中心7 - 8cm的位置，相對于測量相的電場影響，其余無關相的電場影響很小，在測量中可忽落不計，從而消除了空間電場耦合的問題。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明提出的一種輸電線路上的全光學過電壓傳感器的安裝組件的結構示意圖。
[0016]圖1中，1是輸電線路導線，2是傳感器固定外殼，3導線拓展套管，4是光學電場傳感器，5是通風漏水口，6是法蘭，7是保偏跳線，8是PVC軟管，9是絕緣光纖，10是保偏光纖，11是保偏光纖，12是光纖絕緣子連接金具。
【具體實施方式】
[0017]本發明提出的一種全光學過電壓傳感器的安裝組件，其實施例結構如圖1所示，包括:傳感器固定外殼2、輸電導線拓展套管3、PVC軟管8及套在該軟管內的保偏光纖跳線7、內設有保偏光纖10的光纖絕緣子9及其連接金具12 ;其中，輸電導線拓展套管套固在輸電導線外，傳感器固定外殼內安裝傳感器，傳感器固定外殼1套固在輸電導線拓展套管外；PVC軟管8兩端分別與傳感器固定外殼2以及光纖絕緣子9相連，PVC軟管內的保偏光纖跳線7兩端分別與傳感器的尾纖、光纖絕緣子內設的保偏光纖10相連。。
[0018]本實施例的各器件具體實現方式及連接關系說明如下:
[0019]傳感器固定外殼2，為兩端中心開有半圓孔的兩塊半圓柱結構，二者連接處通過螺栓合并為一個圓柱體，也可為一個兩端為圖錐體中間為圓柱體結構，如圖1所示，套在輸電線路的導線1上，利用二者連接處的螺栓進行固定，以免在導線上移動。外殼2內壁下側設有凹槽，用于固定傳感器4。(由于外殼與導線連接處難以實現完全的密封，下雨時可能有水進入裝置內。另外由于輸電線路的導線中通有電流，會持續發熱，裝置如果采用密封設計，會導致傳感器的溫度過高，從而造成測量誤差，因此)內壁凹槽兩側面有開口 5，主要用于通風與漏水，此外，在外殼圓錐體部分的內壁還開有安裝法蘭6的光纖接口。傳感器4放置在外殼凹槽中，放置在與導線中心相距7 -8cm的位置(即外殼的內圓半徑為傳感器厚度+7 - 8cm)，傳感器由于與此相導線距離近，因此受到其余相電場的影響相對于此相而言，可忽落不計，從而測得的電場波形無需進行三相解耦。
[0020]輸電導線擴展套管3，該擴展套管結構為兩塊半圓柱結構，二者采用卡簧固定在一起，成為圓柱型結構，套在導線上(由于導線表面的粗糙度，在高壓導線上，會出現電暈放電，影響測量。因此在固定外殼內部的導線上，先將輸電導線擴展套管3固定在導線上。內壁與導線過盈配合)。套管采用鋁合金制作并進行拋光處理，表面光滑，同時該套管起到將導線的直徑增大，表面電場減小的作用，從而消除電暈放電。(由于金屬螺栓結構的尖銳部分會導致空間電場畸變，出現放電現象，影響傳感器的測量，因此，擴展套管兩部分采用卡簧進行固定)。
[0021]光纖絕緣子9通過連接金具12與導線1相連，懸掛在導線1下方。光纖絕緣子9內套有保偏光纖10 ;
[0022]PVC軟管8內套有保偏光纖跳線7，用以保護內部的保偏光纖跳線。傳感器尾纖與保偏跳線通過固定在外殼光纖接口處的法蘭6相連接，PVC軟管8兩側分別與傳感器固定外殼2以及光纖絕緣子9相連，通過固定在連接處的軟管接頭連接和固定。
[0023]保偏跳線的另一端通過光纖絕緣子上端的接口同光纖絕緣子內部的保偏光纖10連接，內部的光纖從光纖絕緣子下端接出，與另兩段保偏光纖11相連，并連接至控制室內。
[0024]本發明提出的一種全光學過電壓傳感器的安裝組件，其優點有:
[0025]本發明中的輸電導線拓展套管，可擴展導線半徑，保證表面光滑，減小表面附近電場，防止產生電暈，從而影響電場的測量。
[0026]本發明中的傳感器固定外殼不含金屬成分，極大地減小了測量單元對待測電場造成的畸變，并對傳感器起到保護作用，放置雨水打濕傳感器，造成測量誤差。
[0027]本發明中的光纖絕緣子，有效的提高了光纖的絕緣強度，提高了測量的安全性。由于輸電線路上固定光纖絕緣子的金具可能會影響空間電場分布。所以絕緣子與傳感器保持足夠的距離，二者之間用PVC管以及跳線連接。
[0028]本發明的安裝方法中，傳感器位于距離導線中心7 - 8cm的位置，相對于測量相的電場影響，其余無關相的電壓影響很小，在測量中可忽落不計，從而消除了空間電場耦合的問題。
【主權項】
1.一種全光學過電壓傳感器的安裝組件，其特征在于，該安裝組件包括:傳感器固定外殼、輸電導線拓展套管、PVC軟管及套在該軟管內的保偏光纖跳線、內設有保偏光纖的光纖絕緣子及其連接金具；其中，輸電導線拓展套管套固在輸電導線外，傳感器固定外殼內安裝傳感器，傳感器固定外殼套固在輸電導線拓展套管外；PVC軟管兩端分別與傳感器固定外殼以及光纖絕緣子相連，PVC軟管內的保偏光纖跳線兩端分別與傳感器的尾纖、光纖絕緣子內設的保偏光纖相連，光纖絕緣子通過連接金具與導線相連，懸掛在導線下方，光纖絕緣子內套的保偏光纖另一端連接至控制室內。2.如權利要求1所述組件，其特征在于，所述傳感器固定外殼為兩端中心開有半圓孔的兩塊半圓柱結構，二者連接處通過螺栓合并為一個圓柱體，或為一個兩端為圖錐體中間為圓柱體的結構；外殼內壁下側設有凹槽，用于固定傳感器，內壁凹槽兩側面有開口，用于通風與漏水，在外殼圓錐體部分的內壁還開有安裝法蘭的光纖接口。3.如權利要求1或2所述組件，其特征在于，所述輸電導線擴展套管為兩塊半圓柱結構，二者采用卡簧固定在一起，成為圓柱型結構；固定在導線上；該擴展套管內壁與導線過盈配合；該套管起到將導線的直徑增大，表面電場減小的作用，從而消除電暈放電。
【專利摘要】本發明涉及一種全光學過電壓傳感器的安裝組件，屬于電壓測量技術領域，該安裝組件包括：傳感器固定外殼、輸電導線拓展套管、PVC軟管及套在該軟管內的保偏光纖跳線、內設有保偏光纖的光纖絕緣子及其連接金具；其中，輸電導線拓展套管套固在輸電導線外，傳感器固定外殼內安裝傳感器，傳感器固定外殼套固在輸電導線拓展套管外；PVC軟管兩端分別與傳感器固定外殼以及光纖絕緣子相連，PVC軟管內的保偏光纖跳線兩端分別與傳感器的尾纖、光纖絕緣子內設的保偏光纖相連。本發明組件能夠將傳感器長期固定在輸電線上，用于長期監測，實現傳感器測量裝置與電力系統的非電氣連接，增加了測量的安全性，同時很大程度上削弱了非測量相對測量的影響。
【IPC分類】G01R19/165
【公開號】CN105388354
【申請號】CN201510856567
【發明人】謝施君, 莊池杰, 李建明, 汪海, 張榆, 曾嶸, 陳少卿, 余占清
【申請人】國網四川省電力公司電力科學研究院, 清華大學
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月30日