一种全光纤电流互感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电流互感器，具体讲涉及一种将高压侧和低压侧之间的连接光纤安装在可折叠的分段式复合绝缘子内的全光纤电流互感器。
【背景技术】
[0002]目前高压直流输电已得到了快速发展，许多直流输电系统中仍然采用传统的电磁式直流电流互感器；然而现有电磁式直流电流互感器，具有以下缺点:安全性能差、抗干扰能力强低、准确度低、噪音大、污染大、环保性不能、体积大、重量大等，以至于其难以应用于土 I 10kV特高压直流输电的电流测量。
[0003]电流互感器是电力系统中的关键设备，为各种安全稳定控制、继电保护以及计量装置提供电信号。随着国内智能化变电站的全面建设，光纤电流互感器替代传统的电磁式电流互感器是必然的趋势。
[0004]全光纤电流互感器是一种新型的电流互感器，它利用先进的光电子技术测量电气设备电流，在高压侧只有光纤无任何有源器件，高压侧与低压侧之间仅有光纤连接。这种新型的电流互感器可在大动态范围内实现对电流波形的准确测量，可直接测量直流电流，代表了电流互感器未来的发展方向。全光纤电流互感器具有抗电磁干扰能力强、安全性能高等优点，能够满足高电压、大电流、实时带电测量的要求，得到了广泛的重视和研究。
[0005]用于全光纤电流传感器的复合绝缘子可以起到保护光纤、防污、电气绝缘、承担机械强度的作用，其结构设计需从绝缘子形式、均压环设计、安装方式、光纤灌封、包装运输等方面综合考虑。随着电力工业的快速发展，大容量、高电压等级的架空输电线路越来越多，为了满足架空输电线路的工作需求，要求复合绝缘子的长度越来越大，例如:±800kV直流输电示范工程中使用的单肢复合绝缘子长度达到12.7米，± IlOOkV直流输电示范工程中使用的单肢复合绝缘子长度更是达到19.7米，随着复合绝缘子的长度不断增加，其重量也相应增加，因此，运输该器件成为施工中的一大难题。
【实用新型内容】
[0006]为了解决现有技术中所存在的不足，本实用新型提供一种将高压侧和低压侧之间的连接光纤安装在可折叠的分段式复合绝缘子内的全光纤电流互感器。
[0007]本实用新型提供的技术方案是: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；其改进之处在于:所述光纤安装在可折叠的分段式复合绝缘子内。
[0008]优选的，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。
[0009]进一步，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;
[0010]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。
[0011]进一步，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；
[0012]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。
[0013]进一步，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；
[0014]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；
[0015]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°。
[0016]进一步，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；
[0017]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。
[0018]进一步，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。
[0019]优选的，所述一次传感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；
[0020]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；
[0021]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；
[0022]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；
[0023]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。
[0024]进一步，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。
[0025]优选的，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；
[0026]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；
[0027]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。
[0028]与最接近的技术方案相比，本实用新型具有如下显著进步:
[0029](I)本实用新型提供的全光纤电流互感器的高压侧和低压侧之间的连接光纤安装在可折叠的分段式复合绝缘子内，其结构紧凑简单，易于加工，拆装方便，便于运输，实现了光纤一体化和结构小型化的双重目标。
[0030](2)直流复合光纤绝缘子采用大小伞间隔分布排列的硅橡胶伞裙护套，重量轻，憎水性能好，电气性能优异，尤其是耐污闪性能和高海拔绝缘性能极佳。
[0031](3)直流复合光纤绝缘子的连接金具通过连接板与另一直流复合光纤绝缘子的连接金具相连，连接板为端部留有缺口的U形连接板或两块相互平行的矩形板，连接板两端分别通过两根螺栓与连接金具连接，在松开两根螺栓中的任意一个螺栓时，即可将连接板绕另一个螺栓轴线垂直的方向旋转至少90°夹角，从而实现不同段间直流复合光纤绝缘子的折叠，两段直流复合光纤绝缘子间折叠角度可达到180°，可最大限度的减小包装和运输尺寸，降低体积，减少成本。
[0032](4) 一次传感单元部分和直流复合光纤绝缘子的连接部位设置均压环，相邻两段直流复合光纤绝缘子之间的连接金具外套有屏蔽筒，可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。