一種集成化的全光纖電流互感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力設備技術領域，特別是一種集成化的全光纖電流互感器。
【背景技術】
[0002]全光纖電流互感器與常規電流互感器相比，具有消除磁飽和現象、對電力系統故障響應快、消除鐵磁諧振、絕緣性能優良、能適應電能計量與保護數字化發展、動態范圍大、頻率響應范圍寬、經濟型好等優點，符合堅強智能電網對新一代互感器的“傳感準確化，傳輸光纖化，輸出數字化”等要求。其代表電流互感器技術未來的發展趨勢，正開始應用在新一代智能變電站中，特別是其與高壓隔離斷路器的集成應用上，有著一次占地面積小，集成度高，結構簡單，重量輕等諸多優點。
[0003]現有的全光纖電流互感器通過自身的敏感單元與高壓隔離斷路器進行一次側集成，但是該集成方式仍存在一定問題:首先是敏感單元自身集成度不高，一個敏感單元結構一般只能安裝一路、最多兩路敏感光纖環;其次是敏感單元本身尾纖外露，其缺點是增加了生產運輸安裝過程中磕碰損壞尾纖的風險，還擠占了安裝的外部空間，不利于高度集成的要求;再次是敏感單元與高壓隔離斷路器一次集成應用時，如圖1所示，該敏感單元I的保偏尾纖2與高壓隔離斷路器中的絕緣子5—端的保偏傳輸光纖3在熔接后產生的熔接點4放置在敏感單元I的上側，致使熔接點4的外露，這就增加了后續安裝隔離斷路器滅弧室過程中磕碰損壞光纖和熔接點的風險，影響了安全性能，而且現有方式通常如圖1所示，是三個敏感單元(每個敏感單元中均繞制兩個敏感光纖環，此處為與高壓隔離斷路器集成應用的典型數量)堆疊安裝后，各敏感光纖環對應的保偏尾纖2與絕緣子5—端的保偏傳輸光纖3熔接產生的所有熔接點4均放置于堆疊在最上方的敏感單元I的上側，進一步增加了后續安裝隔離斷路器滅弧室過程中磕碰損壞光纖和熔接點的風險，又因為所有熔接點與敏感單元的保偏尾纖的糾纏在一起，增大了后續維護甚至返修拆卸的難度，不符合新一代智能變電站集成化、節約化的要求。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有的全光纖電流互感器在與高壓隔離斷路器集成應用時存在損壞光纖和熔接點的風險進而影響安全性能和集成度的問題，提供一種集成化的全光纖電流互感器，通過設置特定結構的敏感單元，實現與高壓隔離斷路器集成于一體的應用，具有結構簡單、體積小、安裝與維修難度低、安全性能高等優點，能夠適應新一代智能變電站集成化、智能化要求。
[0005]本發明的技術方案如下:
[0006]—種集成式的全光纖電流互感器，其特征在于，包括敏感單元，所述敏感單元包括敏感單元本體結構、上絕緣蓋板、下絕緣蓋板、敏感光纖環和保偏尾纖，所述敏感單元本體結構為具有雙面環形凹槽的環形結構并設置有敏感光纖繞制區和光纖熔接區，所述敏感光纖繞制區為在環形結構的一端面沿環設置的容納敏感光纖環的環形凹槽，所述光纖熔接區為在環形結構的另一端面沿環設置的容納保偏尾纖及熔接后形成的熔接點的另一環形凹槽，所述敏感光纖繞制區的環形凹槽底部設置有穿透至光纖熔接區的環形凹槽底部的光纖孔，通過所述光纖孔穿過保偏尾纖，所述下絕緣蓋板具有與敏感光纖繞制區的環形凹槽頂部相對應的結構并在安裝后下絕緣蓋板蓋住敏感光纖繞制區，所述上絕緣蓋板具有與光纖熔接區的環形凹槽頂部相對應的結構并在安裝后上絕緣蓋板蓋住光纖熔接區。
[0007]所述敏感光纖繞制區內容納多路敏感光纖環，多路敏感光纖環對應的多路保偏尾纖均穿過光纖孔進入光纖熔接區，所述光纖熔接區內容納多路保偏尾纖及熔接后形成的各熔接點。
[0008]所述敏感光纖繞制區內設置多個相隔離的第一環形區域，所述光纖熔接區內也相應設置多個相隔離的第二環形區域，各路敏感光纖環分別設置在各第一環形區域內，容納各路傳感光纖環的各第一環形區域內均設置有光纖孔，各路敏感光纖環對應的保偏尾纖分別穿入相應的光纖孔進入光纖熔接區的各第二環形區域。
[0009]所述光纖熔接區的環形凹槽的側壁上均勻設置有走纖槽，高壓隔離斷路器中的絕緣子一端引出的保偏傳輸光纖經所述走纖槽伸入光纖熔接區。
[0010]所述敏感單元為層疊設置的多個，各敏感單元的光纖熔接區均設置有走纖槽，高壓隔離斷路器中的絕緣子一端引出的各路保偏傳輸光纖分別經各走纖槽伸入各敏感單元的光纖熔接區，所述各敏感單元的光纖熔接區內容納各敏感單元的保偏尾纖與各路保偏傳輸光纖熔接后形成的熔接點。
[0011]所述敏感光纖繞制區的內外側均設置有密封圈，在安裝后下絕緣蓋板與敏感光纖繞制區之間通過所述密封圈密封。
[0012]所述光纖孔為斜孔，所述斜孔的角度適應于從敏感光纖繞制區繞制敏感光纖環后引出保偏尾纖至光纖熔接區。
[0013]所述敏感單元本體結構采用招合金材料機加工成型。
[0014]所述上絕緣蓋板和下絕緣蓋板均采用環氧絕緣材料。
[0015]本發明的技術效果如下:
[0016]本發明涉及一種集成式的全光纖電流互感器，設置特定結構的敏感單元，其敏感單元本體結構為具有雙面環形凹槽的環形結構并設置有敏感光纖繞制區和光纖熔接區，敏感光纖環可設置在敏感光纖繞制區內，敏感光纖環引出保偏尾纖通過光纖孔穿入至光纖熔接區，該光纖熔接區可直接容納保偏尾纖及熔接后形成的熔接點，該保偏尾纖及熔接后形成的熔接點可在光纖熔接區的環形凹槽內盤繞起來，并分別通過上下兩絕緣蓋板封閉，使得敏感單元的保偏尾纖不外露，故避免了在生產運輸安裝過程中磕碰損壞保偏尾纖的風險，熔接點放置在光纖熔接區，與敏感光纖環所在的敏感光纖繞制區隔開，保護熔接點及保偏尾纖規避磕碰風險，避免了現有技術由于熔接點的外露導致增加了后續安裝隔離斷路器滅弧室過程中磕碰損壞光纖和熔接點的風險的問題，增加了安全性能，降低了后續維護甚至返修的難度。本發明集成式的全光纖電流互感器通過設置全新結構的敏感單元，模塊化設計及安裝，提高了安裝效率，實現了與高壓隔離斷路器的集成應用，有效的規避了與高壓隔離斷路器集成安裝過程中光纖外露帶來的易受損傷的風險，具有結構簡單、體積小、安裝與維修難度低、集成度高以及安全性能高等優點，能夠適應新一代智能變電站集成化、智能化要求。
[0017]本發明集成式的全光纖電流互感器優選在敏感光纖繞制區內容納多路敏感光纖環，光纖熔接區內容納多路保偏尾纖及熔接后形成的熔接點，該結構的全光纖電流互感器可以集成多路敏感光纖環，多路敏感光纖環優選分別獨立繞制在敏感光纖繞制區的環形凹槽里的相隔離的第一環形區域中，相互之間獨立并且互不干擾。此時多路敏感光纖環對應多路保偏尾纖，各路保偏尾纖及各熔接點相應容納在光纖熔接區的環形凹槽里的相隔離的第二環形區域中，即各路保偏尾纖及各熔接點均與多路敏感光纖環分離設置，且各路保偏尾纖及各熔接點均設置在光纖熔接區內不會外露，也不會與各敏感光纖環糾纏在一起，避免了現有技術由于多個熔接點放置在敏感光纖環的上側導致被磕碰損壞的風險，多路敏感光纖環可以被各第一環形區域隔開相互獨立設置，多路保偏尾纖及熔接后形成的各熔接點也相應被各第二環形區域隔開相互獨立設置，進一步降低了后續維護甚至返修的難度，并且全光纖電流互感器與高壓隔離斷路器的集成應用的集成度也得到進一步更高。
[0018]優選可以在光纖熔接區的環形凹槽的側壁上均勻設置走纖槽，敏感單元與高壓隔離斷路器集成時，高壓隔離斷路器中的絕緣子法蘭根部引出的保偏傳輸光纖只要經該走纖槽伸入光纖熔接區，盤纖熔接即可，結構精巧，在操作完畢后用上絕緣蓋板封閉，能夠保護熔接點及光纖從而規避磕碰風險。當所述敏感單元為層疊設置的多個時，適用于多個敏感單元與高壓隔離斷路器的集成應用，多個敏感單元所涉及更多的敏感光纖環、保偏尾纖、保偏傳輸光纖和熔接點均能夠通過巧妙合理設置來避免被磕碰的風險，也進一步體現了全光纖電流互感器的集成化特性。
[0019]在敏感光纖繞制區的內外側均設置有密封圈，在安裝后下絕緣蓋板與敏感光纖繞制區之間通過所述密封圈進行密封，能夠保證其防水防穢功能，從而進一步提高了整個全光纖電流互感器的可靠性。上絕緣蓋板和下絕緣蓋板所采用的絕緣材質，能夠防止敏感單元出現電流環流現象，提高電網運行的安全性能。
【附圖說明】
[0020]圖1為傳統的全光纖電流互感器在與高壓隔離斷路器的集成應用時的結構示意圖。
[0021]圖2為本發明集成式的全光纖電流互感器中的敏感單元的結構示意圖。
[0022]圖3為敏感單元本體結構的正視圖。
[0023]圖4為敏感光纖繞制區的仰視圖。
[0024]圖5為優選的光纖熔接區的俯視圖。