一种集成化的全光纤电流互感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力设备技术领域，特别是一种集成化的全光纤电流互感器。
【背景技术】
[0002]全光纤电流互感器与常规电流互感器相比，具有消除磁饱和现象、对电力系统故障响应快、消除铁磁谐振、绝缘性能优良、能适应电能计量与保护数字化发展、动态范围大、频率响应范围宽、经济型好等优点，符合坚强智能电网对新一代互感器的“传感准确化，传输光纤化，输出数字化”等要求。其代表电流互感器技术未来的发展趋势，正开始应用在新一代智能变电站中，特别是其与高压隔离断路器的集成应用上，有着一次占地面积小，集成度高，结构简单，重量轻等诸多优点。
[0003]现有的全光纤电流互感器通过自身的敏感单元与高压隔离断路器进行一次侧集成，但是该集成方式仍存在一定问题:首先是敏感单元自身集成度不高，一个敏感单元结构一般只能安装一路、最多两路敏感光纤环;其次是敏感单元本身尾纤外露，其缺点是增加了生产运输安装过程中磕碰损坏尾纤的风险，还挤占了安装的外部空间，不利于高度集成的要求;再次是敏感单元与高压隔离断路器一次集成应用时，如图1所示，该敏感单元I的保偏尾纤2与高压隔离断路器中的绝缘子5—端的保偏传输光纤3在熔接后产生的熔接点4放置在敏感单元I的上侧，致使熔接点4的外露，这就增加了后续安装隔离断路器灭弧室过程中磕碰损坏光纤和熔接点的风险，影响了安全性能，而且现有方式通常如图1所示，是三个敏感单元(每个敏感单元中均绕制两个敏感光纤环，此处为与高压隔离断路器集成应用的典型数量)堆叠安装后，各敏感光纤环对应的保偏尾纤2与绝缘子5—端的保偏传输光纤3熔接产生的所有熔接点4均放置于堆叠在最上方的敏感单元I的上侧，进一步增加了后续安装隔离断路器灭弧室过程中磕碰损坏光纤和熔接点的风险，又因为所有熔接点与敏感单元的保偏尾纤的纠缠在一起，增大了后续维护甚至返修拆卸的难度，不符合新一代智能变电站集成化、节约化的要求。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有的全光纤电流互感器在与高压隔离断路器集成应用时存在损坏光纤和熔接点的风险进而影响安全性能和集成度的问题，提供一种集成化的全光纤电流互感器，通过设置特定结构的敏感单元，实现与高压隔离断路器集成于一体的应用，具有结构简单、体积小、安装与维修难度低、安全性能高等优点，能够适应新一代智能变电站集成化、智能化要求。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]—种集成式的全光纤电流互感器，其特征在于，包括敏感单元，所述敏感单元包括敏感单元本体结构、上绝缘盖板、下绝缘盖板、敏感光纤环和保偏尾纤，所述敏感单元本体结构为具有双面环形凹槽的环形结构并设置有敏感光纤绕制区和光纤熔接区，所述敏感光纤绕制区为在环形结构的一端面沿环设置的容纳敏感光纤环的环形凹槽，所述光纤熔接区为在环形结构的另一端面沿环设置的容纳保偏尾纤及熔接后形成的熔接点的另一环形凹槽，所述敏感光纤绕制区的环形凹槽底部设置有穿透至光纤熔接区的环形凹槽底部的光纤孔，通过所述光纤孔穿过保偏尾纤，所述下绝缘盖板具有与敏感光纤绕制区的环形凹槽顶部相对应的结构并在安装后下绝缘盖板盖住敏感光纤绕制区，所述上绝缘盖板具有与光纤熔接区的环形凹槽顶部相对应的结构并在安装后上绝缘盖板盖住光纤熔接区。
[0007]所述敏感光纤绕制区内容纳多路敏感光纤环，多路敏感光纤环对应的多路保偏尾纤均穿过光纤孔进入光纤熔接区，所述光纤熔接区内容纳多路保偏尾纤及熔接后形成的各熔接点。
[0008]所述敏感光纤绕制区内设置多个相隔离的第一环形区域，所述光纤熔接区内也相应设置多个相隔离的第二环形区域，各路敏感光纤环分别设置在各第一环形区域内，容纳各路传感光纤环的各第一环形区域内均设置有光纤孔，各路敏感光纤环对应的保偏尾纤分别穿入相应的光纤孔进入光纤熔接区的各第二环形区域。
[0009]所述光纤熔接区的环形凹槽的侧壁上均匀设置有走纤槽，高压隔离断路器中的绝缘子一端引出的保偏传输光纤经所述走纤槽伸入光纤熔接区。
[0010]所述敏感单元为层叠设置的多个，各敏感单元的光纤熔接区均设置有走纤槽，高压隔离断路器中的绝缘子一端引出的各路保偏传输光纤分别经各走纤槽伸入各敏感单元的光纤熔接区，所述各敏感单元的光纤熔接区内容纳各敏感单元的保偏尾纤与各路保偏传输光纤熔接后形成的熔接点。
[0011]所述敏感光纤绕制区的内外侧均设置有密封圈，在安装后下绝缘盖板与敏感光纤绕制区之间通过所述密封圈密封。
[0012]所述光纤孔为斜孔，所述斜孔的角度适应于从敏感光纤绕制区绕制敏感光纤环后引出保偏尾纤至光纤熔接区。
[0013]所述敏感单元本体结构采用招合金材料机加工成型。
[0014]所述上绝缘盖板和下绝缘盖板均采用环氧绝缘材料。
[0015]本发明的技术效果如下:
[0016]本发明涉及一种集成式的全光纤电流互感器，设置特定结构的敏感单元，其敏感单元本体结构为具有双面环形凹槽的环形结构并设置有敏感光纤绕制区和光纤熔接区，敏感光纤环可设置在敏感光纤绕制区内，敏感光纤环引出保偏尾纤通过光纤孔穿入至光纤熔接区，该光纤熔接区可直接容纳保偏尾纤及熔接后形成的熔接点，该保偏尾纤及熔接后形成的熔接点可在光纤熔接区的环形凹槽内盘绕起来，并分别通过上下两绝缘盖板封闭，使得敏感单元的保偏尾纤不外露，故避免了在生产运输安装过程中磕碰损坏保偏尾纤的风险，熔接点放置在光纤熔接区，与敏感光纤环所在的敏感光纤绕制区隔开，保护熔接点及保偏尾纤规避磕碰风险，避免了现有技术由于熔接点的外露导致增加了后续安装隔离断路器灭弧室过程中磕碰损坏光纤和熔接点的风险的问题，增加了安全性能，降低了后续维护甚至返修的难度。本发明集成式的全光纤电流互感器通过设置全新结构的敏感单元，模块化设计及安装，提高了安装效率，实现了与高压隔离断路器的集成应用，有效的规避了与高压隔离断路器集成安装过程中光纤外露带来的易受损伤的风险，具有结构简单、体积小、安装与维修难度低、集成度高以及安全性能高等优点，能够适应新一代智能变电站集成化、智能化要求。
[0017]本发明集成式的全光纤电流互感器优选在敏感光纤绕制区内容纳多路敏感光纤环，光纤熔接区内容纳多路保偏尾纤及熔接后形成的熔接点，该结构的全光纤电流互感器可以集成多路敏感光纤环，多路敏感光纤环优选分别独立绕制在敏感光纤绕制区的环形凹槽里的相隔离的第一环形区域中，相互之间独立并且互不干扰。此时多路敏感光纤环对应多路保偏尾纤，各路保偏尾纤及各熔接点相应容纳在光纤熔接区的环形凹槽里的相隔离的第二环形区域中，即各路保偏尾纤及各熔接点均与多路敏感光纤环分离设置，且各路保偏尾纤及各熔接点均设置在光纤熔接区内不会外露，也不会与各敏感光纤环纠缠在一起，避免了现有技术由于多个熔接点放置在敏感光纤环的上侧导致被磕碰损坏的风险，多路敏感光纤环可以被各第一环形区域隔开相互独立设置，多路保偏尾纤及熔接后形成的各熔接点也相应被各第二环形区域隔开相互独立设置，进一步降低了后续维护甚至返修的难度，并且全光纤电流互感器与高压隔离断路器的集成应用的集成度也得到进一步更高。
[0018]优选可以在光纤熔接区的环形凹槽的侧壁上均匀设置走纤槽，敏感单元与高压隔离断路器集成时，高压隔离断路器中的绝缘子法兰根部引出的保偏传输光纤只要经该走纤槽伸入光纤熔接区，盘纤熔接即可，结构精巧，在操作完毕后用上绝缘盖板封闭，能够保护熔接点及光纤从而规避磕碰风险。当所述敏感单元为层叠设置的多个时，适用于多个敏感单元与高压隔离断路器的集成应用，多个敏感单元所涉及更多的敏感光纤环、保偏尾纤、保偏传输光纤和熔接点均能够通过巧妙合理设置来避免被磕碰的风险，也进一步体现了全光纤电流互感器的集成化特性。
[0019]在敏感光纤绕制区的内外侧均设置有密封圈，在安装后下绝缘盖板与敏感光纤绕制区之间通过所述密封圈进行密封，能够保证其防水防秽功能，从而进一步提高了整个全光纤电流互感器的可靠性。上绝缘盖板和下绝缘盖板所采用的绝缘材质，能够防止敏感单元出现电流环流现象，提高电网运行的安全性能。
【附图说明】
[0020]图1为传统的全光纤电流互感器在与高压隔离断路器的集成应用时的结构示意图。
[0021]图2为本发明集成式的全光纤电流互感器中的敏感单元的结构示意图。
[0022]图3为敏感单元本体结构的正视图。
[0023]图4为敏感光纤绕制区的仰视图。
[0024]图5为优选的光纤熔接区的俯视图。