[实用新型]一种全光纤电流互感器

说明书

技术领域

本实用新型属于高压输变电设备技术领域，涉及一种电流互感器，尤其涉及一种全光纤电流互感器。

背景技术

随着电力系统中电网电压等级的不断提高、容量不断增大以及智能电网的信息化、数字化、自动化、互动化的要求，传统电磁式电流互感器已经越来越不能满足电力系统的发展要求。由于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，光学电流互感器替代传统的电磁式电流互感器是必然的趋势。

光学电流互感器分为全光纤型、块状玻璃型和混合型三种，其中，全光纤型和块状玻璃型电流互感器主要利用了光学材料的法拉第效应。全光纤型电流互感器采用光纤作为传感材料，具有柔软可弯曲、体积小、重量轻、结构简单、可靠性高、易与传输光纤耦合、可长距离传输、便于与计算机连接组成遥测网络等优点。现有技术中的全光纤型电流互感器一般通过偏振计量技术对线偏振光的偏振态的改变达到测量电流的目的，这种测量方式中，由于光传输路径存在非互易性，系统的测量精度易受光纤双折射、环境温度、振动等因素的影响，使得全光纤电流互感器长期以来在测量精度、长期运行的可靠性等方面难以满足实际要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全光纤电流互感器，该电流互感器的结构简单，可靠性高，光学传感环与传输光纤采用熔接形成同一光纤，使得光传输路径具有互易性，传感光信号在发送和接收时通过同一光纤和同一光学系统，并且光学传感环采用闭合结构，杜绝了光学传感环外的干扰影响，有效提高了系统抗震动、抗干扰及抗温度变化等性能，有效保证了其测量精度及长期运行的稳定可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种全光纤电流互感器，包括高压绝缘壳罩、导电柱、光学传感环、传输光纤、复合支柱绝缘子、固定基座和合并单元控制箱，所述导电柱和光学传感环均设置在高压绝缘壳罩内，所述导电柱水平贯穿设置在光学传感环的环心处，所述高压绝缘壳罩的外部两端对称设有高压导线接线端子，所述高压导线接线端子与导电柱位于同一条直线上且高压导线接线端子与导电柱电连接；所述高压绝缘壳罩通过连接法兰板固定安装在复合支柱绝缘子的顶端，所述复合支柱绝缘子包括玻璃钢伞裙和绝缘芯棒，所述传输光纤竖直设置在绝缘芯棒的内腔，所述高压绝缘壳罩的底部开口，并在连接法兰板上开设通孔，所述光学传感环的光纤接头穿过连接法兰板的通孔与传输光纤熔接；所述复合支柱绝缘子的底端通过连接法兰板与固定基座固定连接，所述合并单元控制箱设置在固定基座的内腔中，所述传输光纤与合并单元控制箱上的连接光缆熔接；所述合并单元控制箱内设有光源-光纤耦合器、偏振器、光相位调制器、光电探测器和信号处理电路板，所述光源-光纤耦合器、偏振器和光相位调制器依次通过连接光缆相连接，所述光相位调制器通过连接光缆连接传输光纤，所述光电探测器通过连接光缆连接耦合器的光信号输出端，所述光电探测器的电信号输出端电连接信号处理电路板，所述信号处理电路板电连接光相位调制器。

作为本实用新型的一种改进， 所述高压绝缘壳罩采用表面制备氧化陶瓷膜的铝合金板制作而成，高压绝缘壳罩的形状为圆柱形，底部通过紧固螺栓与法兰连接板固定连接而进行封口，所述光学传感环同轴设置在高压绝缘壳罩的内部，所述导电柱和高压导线接线端子均位于光学传感环的中心轴线上。

作为本实用新型的一种改进，所述导电柱的两端套接固定安装在高压绝缘壳罩上，并在导电柱与高压绝缘壳罩的接触部设有绝缘密封垫圈，所述高压导线接线端子套设在矩形的绝缘壳罩内，高压导线接线端子的一端通过紧固螺钉与导电柱固定连接，另一端上设有多个接线柱孔，所有接线柱孔露出在绝缘壳罩的外部，并采用设置在绝缘壳罩上部的顶盖进行密封。

作为本实用新型的一种改进，所述光学传感环包括圆环形支撑座、均匀缠绕在圆环形支撑座上的V形槽的传感光纤、熔接在传感光纤头部的反射镜以及熔接在传感光纤尾部的1/4波片，所述反射镜与1/4波片相互对立设置，所述光纤接头与1/4波片相连接，在V形槽内灌封有紫外线固化胶对传感光纤进行定位密封。

作为本实用新型的一种改进， 所述支撑座的底部设有固定台板，所述固定台板通过紧固螺钉固定安装在设置于高压绝缘壳罩底部的连接法兰板上，所述固定台板上开设有与连接法兰板相对应的通孔。