子端部的连接金具21的安装孔相连；保偏光纤7贯穿第一段直流复合光纤绝缘子的绝缘芯棒和连接金具21后，途经波纹管6延伸到下一段直流复合光纤绝缘子的连接金具21和绝缘芯棒内，直到从最后一段直流复合光纤绝缘子的下端引出。每根光纤7经通光测试后分别在两端作记号，两端分别预留一段合适长度的尾纤，并需做好保护。光纤7上端与互感器敏感环17甩出的光纤7熔接，光纤7下端与二次采集模块甩出的光纤7熔接并外套波纹管12保护，然后用接头连接到二次采集机箱13。
[0062]第一段直流复合光纤绝缘子的连接金具21通过螺栓与一次传感单元的法兰板20固定，为了满足直流高压环境下的电场强度要求，在一次传感单元与直流复合光纤绝缘子之间的连接金具21外侧安装与直流复合光纤绝缘子同轴的均压环3。
[0063]连接封头8通过连接板10与另一直流复合光纤绝缘子端部的连接封头8相连；连接封头8是压接在绝缘子端部的金具，其下部是扁平直板结构，所述连接封头8上开有2个轴线垂直于所述绝缘芯棒轴线的通孔；
[0064]连接板10为横截面为U形的连接板(或2块相互平行的矩形连接板)，连接板10的平板面两端开有2组通孔，两个连接封头8的直板结构分别从连接板10的端部开口处沿其轴线方向插接于连接板10的上下两个平面板之间，2组通孔刚好与连接封头8两端的通孔对准，并通过贯穿2组通孔的2组连接螺栓9进行固定，每组连接螺栓9包含2根螺栓。
[0065]当连接板10的横截面为U形时，连接板10的两端中部还设有向内侧凹陷的缺口，当需要折叠绝缘子时，只需将每组连接螺栓中的I个松开，即可将连接板10绕另I个螺栓轴线垂直的方向旋转至少90°夹角，从而实现不同段间绝缘子的折叠，且两段绝缘子间折叠角度可达到180°，最大限度的减小包装尺寸。
[0066]为了保证周围电场分布均匀，满足直流高压环境下的电场强度要求，提高全光纤电流互感器的测量准确度，将相邻两段直流复合光纤绝缘子之间的连接金具21、波纹管6和连接板10均设置在屏蔽筒5内，屏蔽筒5与直流光纤7复合绝缘子同轴。
[0067]以上仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明，技术人员可以对本专利进行各种改动和变形，例如:采用不同类型的光纤7 ;互感器敏感环17采用其他外形和材质的材料；金具之间采用不同的其他连接方式等；但凡在本发明的精神和原则内所做的任何修改、同等改进或替换，均包含在待审批的本发明的权利要求范围内。
【主权项】
1.一种全光纤电流互感器，包括通过光纤连接的高压侧的一次传感单元部分和低压侧的二次采集机箱部分，所述一次传感单元部分采集高压侧的电流并将所述电流通过所述光纤传输给所述二次采集机箱部分；其特征在于:所述光纤安装在可折叠的分段式复合绝缘子内。2.根据权利要求1所述的全光纤电流互感器，其特征在于: 所述分段式复合绝缘子由直流复合光纤绝缘子依次连接组成，所述直流复合光纤绝缘子由绝缘芯棒、包裹在所述绝缘芯棒外的伞群护套和安装所述绝缘芯棒两端的连接金具组成，所述绝缘芯棒内部为中空结构，用于预埋所述光纤，所述光纤和所述绝缘芯棒之间灌充环氧胶密封，所述绝缘芯棒为环氧树脂芯棒。3.根据权利要求2所述的全光纤电流互感器，其特征在于: 所述直流复合光纤绝缘子通过所述连接金具依次连接，所述连接金具的一端与所述绝缘芯棒固定，另一端设有沿所述绝缘芯棒轴线方向，向外侧沿伸的连接封头； 所述连接金具中空，其侧部留有与波纹管一端接头相连的安装孔，所述波纹管另一端的接头与另一连接金具的安装孔相连；所述光纤贯穿一段直流复合光纤绝缘子的绝缘芯棒和连接金具后，途经所述波纹管延伸到下一段直流复合光纤绝缘子的连接金具和绝缘芯棒内。4.根据权利要求3所述的全光纤电流互感器，其特征在于: 所述连接封头通过连接板与另一直流复合光纤绝缘子端部的连接封头相连； 所述连接封头为扁平直板结构的金具，所述连接封头上设有轴线垂直于所述绝缘芯棒轴线的通孔，所述通孔的数量为两个。5.根据权利要求4所述的全光纤电流互感器，其特征在于: 所述连接板的横截面为U形，包括一体成型的中间板和设于所述中间板两侧的相互平行的侧板，所述连接板的两端设有贯穿两侧板的轴线垂直于所述连接板轴线的两组通孔； 所述连接封头从所述连接板端部的开口处，沿所述连接板的轴线方向插接于所述连接板的U形凹槽结构中，使所述连接板上的两组通孔分别与所述连接封头上的两个通孔对准；通过贯穿所述连接板上通孔和所述连接封头上通孔的两根连接螺栓将所述连接板与所述连接封头连接； 所述中间板两端设有向内侧凹陷的缺口，以满足松开所述两根螺栓中的任意一根螺栓时，所述连接板可沿另一根螺栓轴线垂直的方向旋转至少90°。6.根据权利要求4所述的全光纤电流互感器，其特征在于: 所述连接板为两块相互平行的矩形板，所述连接板两端对应设有贯穿两块矩形板的两组通孔； 所述连接封头从所述连接板端部插接于所述两块矩形板之间，使所述连接板上的两组通孔分别与所述连接封头上的两个通孔对准；通过贯穿所述连接板上通孔和所述连接封头上通孔的两根连接螺栓将所述连接板与所述连接封头连接。7.根据权利要求4所述的全光纤电流互感器，其特征在于: 相邻两段直流复合光纤绝缘子之间的连接金具、波纹管和连接板均处于屏蔽筒内，所述屏蔽筒与所述直流复合光纤绝缘子同轴设置。8.根据权利要求1所述的全光纤电流互感器，其特征在于: 所述一次传感器单元部分包括互感器敏感环、管母线金具、固定支座和法兰板； 所述固定支座和所述管母线金具通过螺栓垂直固定在所述法兰板上，至少一个所述互感器敏感环固定在两侧固定支座之间； 所述管母线金具为抱箍式结构，用于固定待测载流管母线，使所述待测载流管母线同轴安装在所述互感器敏感环内； 所述互感器敏感环包括圆环形骨架，缠绕在所述圆环形骨架外圆柱面上的光纤和同轴设于所述圆环形骨架外侧的盖子，所述盖子通过螺钉或卡口与所述骨架紧固，所述光纤与所述盖子之间填充有流体或半固定胶，所述圆环形骨架为聚酰亚胺材质； 所述互感器敏感环、所述管母线金具和所述固定支座均安装在防护外壳内，所述防护外壳通过紧固件固定在所述法兰板上，并与所述待测载流管母线同轴设置，所述防护外壳与所述载流管母线的接缝处压装有密封环。9.根据权利要求8所述的全光纤电流互感器，其特征在于: 所述盖子底端留有光纤出口，绕制后的光纤末端经所述光纤出口甩出，并与分段式复合绝缘子一端的光纤熔接；所述分段式复合绝缘子通过连接金具与所述法兰板固定，所述分段式复合绝缘子与所述法兰板的连接端外侧同轴设置有均压环。10.根据权利要求1所述的全光纤电流互感器，其特征在于:所述二次采集机箱部分包括箱体、设于所述箱体顶端的箱盖、分别设于所述箱体两侧的面板和散热器、以及设于所述箱体内的二次采集器； 所述箱体为铝制箱体，所述箱体表面喷涂有户外防护漆，所述箱体与所述箱盖、所述面板和所述散热器的接合处分别设有一圈连续的密封槽，所述密封槽内安装有一圈连续的导电密封条，所述导电密封条由内外两层橡胶构成，其中内层橡胶为硅橡胶，外层橡胶为导电橡胶； 所述箱体底板上开有两个安装孔，用于将箱体内连接所述二次采集器的光缆和电源线引出至箱体外，所述光缆引出箱体后与所述分段式复合绝缘子引出的光纤熔接，并在所述箱体与所述分段式复合绝缘子之间的连接光纤外部套波纹管； 所述二次采集器将光纤中的光信号转化为电信号，并将所述电信号转化为数字信号后传输给上位机或合并单元，实现将高压侧的大电流和高电压转化为小电流和低电压的数字信号后进行测量。
【专利摘要】本发明提供一种全光纤电流互感器，包括通过光纤连接的高压侧的一次传感单元部分和低压侧的二次采集机箱部分，所述一次传感单元部分采集高压侧的电流并将所述电流通过所述光纤传输给所述二次采集机箱部分；所述光纤安装在可折叠的分段式复合绝缘子内。本发明提供的全光纤电流互感器结构紧凑简单，体积小，重量轻，成本低、易于加工，拆装方便，便于运输，测量精度高，可达到0.2S/5TPE级，工作温度范围广，可达到-40℃～+80℃，实现了光纤一体化和结构小型化的双重目标。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN105067875
【申请号】CN201510456611
【发明人】孙海江, 陈硕, 刘占元, 侯继彪, 李传生, 崔虎宝, 郑天祥, 李璐, 张朝阳, 叶志奇, 李春城, 尉志勇, 焦军敏
【申请人】国网智能电网研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月29日