一种与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，包括电流传感器、电压传感器、自励电源、绝缘支柱和合并单元；所述电压传感器和电流传感器分别将采集到的电压信号和电流信号通过光电混装信号缆传输给合并单元，所述绝缘支柱位于高压导体和底座支架之间，所述自励电源为电流传感器的电-光转换器提供电能。本发明充分发挥了电子式互感器的光隔离绝缘、数字化输出、网络化接线和小型化结构的技术优势，将隔离开关与电子式电流、电压互感器进行一体化组合，降低制造成本、减小设备占地、形成智能化功能。
【专利说明】一种与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种互感器，具体涉及一种与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感 器。
【背景技术】
[0002] 在变电站中，35kV隔离开关是一种户外必不可少的中压电器，在电站应用中，通常 需要独立占用一个台位。同一线路上需要配用的电流、电压互感器，互感器也都需要独立占 用装配台位，这就使得电站总体布局面积增大，设备采购费用大。通常采用的传统电磁式互 感器需耗费大量硅钢、铜线和绝缘材料，不但制造的材料成本高，而且由于存在磁滞和磁饱 和现象，导致测量和保护范围受到限制，无数字输出功能，不支持电站的智能化测控。近几 年，国内开始推广使用新型电子式互感器，这一新技术有减小体积和重量、降低制造成本、 便于装配检修的潜能，特别是实现数字化输出、网络和接线，可以方便地实现开关电器以及 电站测控系统的智能化。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种与隔离开关组合的支柱式组合电 子式互感器，充分发挥了电子式互感器的光隔离绝缘、数字化输出、网络化接线和小型化结 构的技术优势，将隔离开关与电子式电流、电压互感器进行一体化组合，降低制造成本、减 小设备占地、形成智能化功能。
[0004] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0005] 本发明提供一种与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，所述隔离开关为户 外高压隔离开关；所述互感器包括电流传感器、电压传感器、自励电源、绝缘支柱和合并单 元；所述电压传感器和电流传感器分别将采集到的电压信号和电流信号通过光电混装信号 缆传输给合并单元，所述绝缘支柱位于高压导体和底座支架之间，所述自励电源为电流传 感器的电-光转换器提供电能。
[0006] 所述电流传感器包括外壳、传感器线圈和电-光转换器；所述传感器线圈和电-光 转换器均位于电流互感器外壳内部，所述传感器线圈由两个线圈组成，分别用于电流的计 量和保护，均套装在高压导体上，高压导体由所述外壳固定，传感器线圈把电流信号传给 电-光转换器，通过电-光转换器转换为电流数字采样数据，所述电流数字采样数据经底座 支架上的光电混装信号缆输出到合并单元箱体。
[0007] 所述绝缘支柱内安装有电阻分压器，所述电阻分压器中电阻串的一端接高压导 体，另一端接地，接地端输出分压信号，由绝缘硅胶将电阻分压器灌封并固定在绝缘支柱 内，形成电压传感器。
[0008] 电阻串的额定工作电压为35 /力额定工作电流为0. 5mA，额定分压比为 35/VJ : 0. 005,电阻串分压点引出线和接地线由底座支架上的光电混装信号缆输出到合并 单元箱体。
[0009] 所述合并单元安装在合并单元箱体内部，完成电压信号的采集以及电流信号的接 收，最终合并成数据报文，通过通信光缆向二次设备传送。
[0010] 将互感器中每相引出的光电混装信号缆插入到合并单元信号输入接口上，由合并 单元向二次设备输出数据报文。
[0011] 所述光电混装信号缆包括屏蔽电缆和通信光纤，电压传感器采集到的电压信号通 过屏蔽电缆传输给合并单元，电流传感器采集到的电流信号通过通信光纤传输给合并单 J Ll 〇
[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0013] 本发明使电流和电压测量组合为一个支柱式结构，作为隔离开关的静支柱与隔离 开关进行组合装配。取消了传统布局中的电流、电压互感器台位，3相6通道集中采集、接收 和合并，有硬件共享的优点。在电站建设中，不但压缩了设备的占地空间，节约了制造成本 约1/3,而且有利于后台测控的数字化和智能化。集中采集，便于增加抗电磁干扰措施，有效 防护开关操作时的电磁干扰，是测量系统能够稳定工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明实施例中与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器结构图；
[0015] 图2是本发明实施例中与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器原理图；
[0016] 图3是本发明实施例中与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器装配图；
[0017] 其中，1-开关动臂，2-电流传感器，3-电压传感器，4-光电混装信号缆，5-合并单 元箱体，6-通信光缆，7-隔离开关，8-电-光转换器，9-自励电源，10-外壳，11-电阻分压 器，12-通信光纤，13-合并单元，14-传感器线圈，15-高压导体，16-绝缘支柱，17-底座支 架。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0019] 如图1，本发明提供一种与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，所述隔离开 关为户外高压隔离开关；所述互感器包括电流传感器2、电压传感器3、自励电源9、绝缘支 柱16和合并单元113 ;所述电压传感器3和电流传感器2分别将采集到的电压信号和电流 信号通过光电混装信号缆4传输给合并单元13,所述绝缘支柱16位于高压导体15和底座 支架17之间，起到绝缘和支撑作用；所述自励电源9为电流传感器2的电-光转换器8提 供电能。
[0020] 所述电流传感器2包括外壳10、传感器线圈14和电-光转换器8 ;所述传感器线 圈14和电-光转换器8均位于外壳10内部，所述传感器线圈14由两个线圈组成，分别用 于电流的计量和保护，均套装在高压导体15上，高压导体15由所述外壳10固定，传感器线 圈14把电流信号传给电-光转换器8，通过电-光转换器8转换为电流数字采样数据，所述 电流数字采样数据经底座支架17上的光电混装信号缆4输出到合并单元箱体5。
[0021] 所述绝缘支柱16内安装有电阻分压器11，所述电阻分压器11中电阻串的一端接 高压导体15,另一端接地，接地端输出分压信号，由绝缘硅胶将电阻分压器11灌封并固定 在绝缘支柱16内，形成电压传感器3,其原理电路见附图2。
[0022] 电阻串的额定工作电压为35 / VJ /少，额定工作电流为0. 5mA，额定分压比为 35/λ/? : 〇. 〇〇5,电阻串分压点引出线和接地线由底座支架上的光电混装信号缆4输出到合 并单元箱体5。
[0023] 所述合并单元13安装在合并单元箱体5内部，完成电压信号的采集以及电流信号 的接收，最终合并成数据报文，通过通信光缆6向二次设备传送。
[0024] 将互感器中每相引出的光电混装信号缆4插入到合并单元13信号输入接口上，由 合并单元13通过通信光缆6向二次设备输出数据报文。
[0025] 所述光电混装信号缆4包括屏蔽电缆和通信光纤12,电压传感器3采集到的电压 信号通过屏蔽电缆传输给合并单元13,电流传感器2采集到的电流信号通过通信光纤12传 输给合并单元13。
[0026] 电流传感器2和绝缘支柱16内部均采用绝缘硅胶进行灌封固定，使成为一个坚固 的整体，隔离开关7的静止端插口件固定在顶部的高压导电端子板上，适应隔离开关7的开 合操作。支柱式互感器部件的总高度为500mm，头部宽度为180mm，可以整体装在隔离开关 7的支架上。
[0027] 光电混装信号缆4上传输的信号包含电阻分压器11测量输出的小电压信号Ut和 电流信号It。
[0028] 本发明将电压传感器和电流传感器组合成一个电流、电压一体化支柱式互感器， 其中电流互感器2的传感器线圈14和电-光转换器8实现电子式电流互感器的功能；电阻 分压器11实现电子式电压互感器的功能，且电压传感器3的绝缘支柱16代替隔离开关7 的一个静止端支柱，组合装配于隔离开关7中，形成隔离开关7与电子式电流电压互感器的 组合体，装配效果见附图3。
[0029] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所 属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者 等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发 明的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，所述隔离开关为户外高压隔离开 关；其特征在于：所述互感器包括电流传感器、电压传感器、自励电源、绝缘支柱和合并单 元；所述电压传感器和电流传感器分别将采集到的电压信号和电流信号通过光电混装信号 缆传输给合并单元，所述绝缘支柱位于高压导体和底座支架之间，所述自励电源为电流传 感器的电-光转换器提供电能。
2. 根据权利要求1所述的与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，其特征在于： 所述电流传感器包括外壳、传感器线圈和电-光转换器；所述传感器线圈和电-光转换器均 位于电流互感器外壳内部，所述传感器线圈由两个线圈组成，分别用于电流的计量和保护， 均套装在高压导体上，高压导体由所述外壳固定，传感器线圈把电流信号传给电-光转换 器，通过电-光转换器转换为电流数字采样数据，所述电流数字采样数据经底座支架上的 光电混装信号缆输出到合并单元箱体。
3. 根据权利要求1所述的与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，其特征在于： 所述绝缘支柱内安装有电阻分压器，所述电阻分压器中电阻串的一端接高压导体，另一端 接地，接地端输出分压信号，由绝缘硅胶将电阻分压器灌封并固定在绝缘支柱内，形成电压 传感器。
4. 根据权利要求3所述的与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，其特征在于： 电阻串的额定工作电压为35 / & 额定工作电流为〇. 5mA，额定分压比为35 / ^: 0. 005， 电阻串分压点引出线和接地线由底座支架上的光电混装信号缆输出到合并单元箱体。
5. 根据权利要求2或4所述的与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，其特征在 于：所述合并单元安装在合并单元箱体内部，完成电压信号的采集以及电流信号的接收，最 终合并成数据报文，通过通信光缆向二次设备传送。
6. 根据权利要求1所述的与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，其特征在于： 将互感器中每相引出的光电混装信号缆插入到合并单元信号输入接口上，由合并单元向二 次设备输出数据报文。
7. 根据权利要求1所述的与隔离开关组合的支柱式组合电子式互感器，其特征在于： 所述光电混装信号缆包括屏蔽电缆和通信光纤，电压传感器采集到的电压信号通过屏蔽电 缆传输给合并单元，电流传感器采集到的电流信号通过通信光纤传输给合并单元。
【文档编号】G01R15/14GK104459300SQ201410816584
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】盛万兴, 梁英, 宋祺鹏, 王金丽, 王金宇, 方恒福, 寇凌峰, 杨红磊, 王利, 杨亮, 段祥骏, 冯德志 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院