CN112129986A - 一种用于高压直流断路器的光学电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，包括均压环和互感器本体，互感器本体固定在均压环的空腔内，互感器本体包括互感器壳体和固定在互感器壳体内的光纤传感环，互感器壳体上和均压环上均开有通孔，所有通孔和光纤传感环中心孔为同心孔，所有通孔和光纤传感环中心孔构成穿管母线的穿孔，互感器壳体通孔内壁上设置有用以将所述光学电流互感器固定于管母线上的固定支架结构，固定支架结构贴靠管母线的一侧设置有抗振件。本发明采用光纤传感环进行电流测量，整体结构紧凑，便于小空间安装，适用于高压直流断路器；同时本发明设置有减振吸能作用的抗振件，吸收并分散高压直流断路器在开合闸瞬间产生的振动能量，降低振动所带来的测量误差。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，属于电流互感器领域。
背景技术
随着国家电力***，电力电子技术的不断发展，多条特高压直流输变电工程立项建设。高压直流断路器是特高压输电工程中核心设备，工作时，根据控制保护***指令有效开断直流电流。因此，高压直流断路器可靠工作的基础之一就是准确测量其内部各个支路的电流。近年来发展的全光纤式光学电流互感器依据其无磁饱和，无二次开路风险，测量响应迅速等优点，能有效的满足高压直流断路器对电流测量设备的要求。
常规光学电流互感器将通信光纤缠绕密封于绝缘子环氧管内部，利用空心复合绝缘子的绝缘性实现高压端与低压端之间绝缘，但是受限于较小的安装空间，此种结构的光学电流互感器不适用高压直流断路器，同时由于高压直流断路器运行过程中会出现冲击振动现象，影响光学电流互感器的测量精度。
发明内容
本发明提供了一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，包括均压环和互感器本体，互感器本体固定在均压环的空腔内，互感器本体包括互感器壳体和固定子互感器壳体内的光纤传感环，互感器壳体上和均压环上均开有通孔，所有通孔和光纤传感环中心孔为同心孔，所有通孔和光纤传感环中心孔构成穿管母线的穿孔，互感器壳体通孔内壁上设置有用以将所述光学电流互感器固定于管母线上的固定支架结构，固定支架结构贴靠管母线的一侧设置有抗振件。
互感器壳体为拆分式结构，互感器壳体的拆分件上设置有拼成相应通孔的缺口。
光纤传感环包括固定在互感器壳体内的骨架以及绕在骨架上的传感光纤。
传感光纤包括依次连接的保圆光纤、镀膜光纤和保偏光纤。
互感器壳体上固定有线缆锁紧接头，用以固定穿出互感器壳体的保偏光纤。
均压环为拆分式结构，均压环的拆分件上设置有构成相应通孔的缺口。
固定支架结构贴靠管母线的一侧开有凹槽，抗振件嵌在凹槽内。
抗振件为发泡硅胶垫。
固定支架结构为与通孔匹配的固定套，固定套为拆分式结构，固定套朝向均压环的一端向外翻折，翻折部分与互感器壳体固定。
本发明所达到的有益效果：本发明采用光纤传感环进行电流测量，整体结构紧凑，便于小空间安装，适用于高压直流断路器；同时本发明设置有减振吸能作用的抗振件，吸收并分散高压直流断路器在开合闸瞬间产生的振动能量，降低振动所带来的测量误差。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为固定支架结构的剖视图；
图3为A部分的局部放大图；
图4为本发明的使用结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，包括均压环1、互感器本体、固定支架结构5、抗振件8和线缆锁紧接头7。
均压环1用以包裹互感器本体，均压环1上开有相对的通孔，均压环1为拆分式结构，一般采用上下拆分结构或左右拆分结构，均压环1的拆分件上开有构成相应通孔的缺口，即通孔是由缺口拼接而成。均压环1用以实现互感器在高压直流断路器12内部的绝缘屏蔽。
互感器本体通过紧固件固定在均压环1的空腔内，互感器本体包括互感器壳体和固定子互感器壳体内的光纤传感环2。互感器壳体为拆分式结构，互感器壳体包括壳3和与壳3匹配的盖4，盖4采用环氧壳盖，壳3底面和盖4上开有相对的通孔，壳3和盖4均为拆分式结构，一般采用上下拆分结构或左右拆分结构，壳3和盖4的拆分件上均开有构成相应通孔的缺口，即通孔是由缺口拼接而成。
光纤传感环2为传感单元，光纤传感环2包括固定在互感器壳体内的骨架以及绕在骨架上的光纤，骨架为环状结构，光纤包括依次连接的保圆光纤、镀膜光纤和保偏光纤，其中保圆光纤和镀膜光纤位于互感器壳体内，保偏光纤部分需要伸出互感器壳体，作为传输测量信号的保偏光纤需要进入高压直流断路器12走线槽盒内，由于周围环境存在高压，对保偏光纤有较高的绝缘性能要求，因此这里的保偏光纤为高压绝缘光纤，有良好的绝缘性能，光纤传感环2中心孔（即骨架中心孔）以及所有通孔在同一直线上，并且相互连通构成穿管母线6的穿孔，通过该穿孔可将光学电流互感器9套于管母线6上。
线缆锁紧接头7固定在互感器壳体上，穿出互感器壳体的保偏光纤用线缆锁紧接头7固定。
为了保证所述光学电流互感器9固定在管母线6上，互感器壳体通孔（一般为壳3上的通孔）内壁上设置有用以将所述光学电流互感器固定于管母线6上固定支架结构5，固定支架结构5贴靠管母线6的一侧设置有抗振件8。
如图2所示，固定支架结构5为与通孔匹配的固定套，固定套也为拆分式结构，一般采用上下拆分结构或左右拆分结构，固定套朝向均压环1的一端向外翻折，翻折部分与互感器壳体通过紧固件固定。
如图3所示，固定支架结构5贴靠管母线6的一侧开有凹槽，即位于通孔内的固定套内壁上开有环形凹槽，抗振件8嵌在凹槽内，抗振件8为发泡硅胶垫，形成一圈环形减振面，充分抗振件8减振吸能的作用，吸收并分散高压直流断路器12在开合闸瞬间产生的振动能量，减弱冲击振动向光学电流互感器9本体的传递，从而降低振动所带来的测量误差。
如图4所示，光学电流互感器9装于高压直流断路器12的某一支路（通态支路、限流支路、总支路或避雷器支路等）的管母线6上，保偏光纤从互感器壳体穿出，使用线缆锁紧接头7固定，后续光纤敷设过程中，把光纤敷设方式分为两段：
第一段光纤由线缆锁紧接头7出线口穿出后包裹一段3~6米的耐高压绝缘波纹管，用于保护出线端保偏光纤，避免在出线端产生较大的弯曲变形，对光纤产生应力影响，耐高压绝缘波纹管的具体长度取决于光纤出线口至高压直流断路器12光缆槽10的距离；
第二段光纤进入高压直流断路器12光缆槽10内，光缆槽10安装于光缆槽固定支架11中，高压直流断路器12光缆槽10为S型布置，使光纤平滑敷设，避免在安装过程中产生大曲率弯曲；由于保偏光纤是高压绝缘光纤，进入光缆槽10后光纤由槽盒保护固定，所以光缆槽10内的光纤不再需要波纹管保护，直至进入二次采集单元13完成光纤敷设。
光学电流互感器9测量出高压直流断路器12中支路测量点的电流大小，再由保偏光纤传输测量信号至二次采集单元13。
上述光学电流互感器9采用光纤传感环2进行电流测量，整体结构紧凑，便于小空间安装，适用于高压直流断路器12，同时其部件采用拆分式结构，拆装安装方便；上述光学电流互感器9设置有减振吸能作用的抗振件8，吸收并分散高压直流断路器12在开合闸瞬间产生的振动能量，降低振动所带来的测量误差。
上述光学电流互感器9在不破坏高压直流断路器12原有的绝缘结构下，满足光学电流互感器9工作时可靠绝缘；上述光学电流互感器9中模块化光纤传感环2使用高压绝缘光纤，显著提高光学电流互感器9在高压设备内部的适应能力，扩大了光学电流互感器9的适用范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：包括均压环和互感器本体，互感器本体固定在均压环的空腔内，互感器本体包括互感器壳体和固定子互感器壳体内的光纤传感环，互感器壳体上和均压环上均开有通孔，所有通孔和光纤传感环中心孔为同心孔，所有通孔和光纤传感环中心孔构成穿管母线的穿孔，互感器壳体通孔内壁上设置有用以将所述光学电流互感器固定于管母线上的固定支架结构，固定支架结构贴靠管母线的一侧设置有抗振件。
2.根据权利要求1所述的一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：互感器壳体为拆分式结构，互感器壳体的拆分件上设置有拼成相应通孔的缺口。
3.根据权利要求1所述的一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：光纤传感环包括固定在互感器壳体内的骨架以及绕在骨架上的传感光纤。
4.根据权利要求3所述的一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：传感光纤包括依次连接的保圆光纤、镀膜光纤和保偏光纤。
5.根据权利要求4所述的一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：互感器壳体上固定有线缆锁紧接头，用以固定穿出互感器壳体的保偏光纤。
6.根据权利要求1所述的一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：均压环为拆分式结构，均压环的拆分件上设置有构成相应通孔的缺口。
7.根据权利要求1所述的一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：固定支架结构贴靠管母线的一侧开有凹槽，抗振件嵌在凹槽内。
8.根据权利要求7所述的一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：抗振件为发泡硅胶垫。
9.根据权利要求1或7所述的一种用于高压直流断路器的光学电流互感器，其特征在于：固定支架结构为与通孔匹配的固定套，固定套为拆分式结构，固定套朝向均压环的一端向外翻折，翻折部分与互感器壳体固定。
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