一種用于過(guò)電壓測(cè)量的全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電壓測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件設(shè)
i+o
【背景技術(shù)】
[0002]變電站過(guò)電壓主要指雷電過(guò)電壓與操作過(guò)電壓。獲得變電站過(guò)電壓的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的重要性體現(xiàn)在三個(gè)方面:①標(biāo)準(zhǔn)波形下的沖擊電壓(包括雷電與操作)試驗(yàn)是現(xiàn)階段衡量電氣設(shè)備絕緣水平的重要依據(jù)變電站過(guò)電壓是我國(guó)變電站內(nèi)絕緣配合的基礎(chǔ)。這意味著，如果試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)波形與變電站內(nèi)實(shí)際的過(guò)電壓波形不一致，則相應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)程與絕緣配合結(jié)果可能都需要隨之有所調(diào)整；③過(guò)電壓波形是過(guò)電壓導(dǎo)致設(shè)備故障分析的基礎(chǔ)。
[0003]目前，研究及工程人員采用標(biāo)準(zhǔn)雷電波、標(biāo)準(zhǔn)操作波代替設(shè)備實(shí)際承受的沖擊電壓波形，作為試驗(yàn)波形，進(jìn)行試驗(yàn)。用250s/2500s的標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓的試驗(yàn)結(jié)果做絕緣配合可能帶來(lái)兩個(gè)后果:若250s確實(shí)是間隙的臨界波前時(shí)間，而實(shí)際過(guò)電壓波頭遠(yuǎn)長(zhǎng)于250s，采用標(biāo)準(zhǔn)操作波的試驗(yàn)結(jié)果可能導(dǎo)致絕緣配合的裕度過(guò)大，經(jīng)濟(jì)性差；若250s不是間隙的臨界波前時(shí)間，則在某種波頭的操作波作用下，間隙的擊穿電壓更低，導(dǎo)致絕緣配合的安全性降低。所以，獲取正確的過(guò)電壓波形，對(duì)絕緣配合的經(jīng)濟(jì)性與安全性都有根本性意義。
[0004]所以如何獲得大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得到實(shí)測(cè)過(guò)電壓波形特征，對(duì)于指導(dǎo)電力設(shè)備的試驗(yàn)規(guī)程與絕緣配合導(dǎo)則的修訂，和提升絕緣配合的經(jīng)濟(jì)性與系統(tǒng)運(yùn)行的安全性有著十分重要的意義。
[0005]目前在利用光學(xué)電場(chǎng)傳感器進(jìn)行三相電力系統(tǒng)的過(guò)電壓測(cè)量中，由于安全問(wèn)題，傳感器往往放置于距離輸電線路導(dǎo)線較遠(yuǎn)處，使得傳感器的測(cè)量結(jié)果收到非測(cè)量相電壓的極大干擾。需通過(guò)三相解耦的方式去除其余相的影響，操作過(guò)程復(fù)雜，且精度不高。因此采用合理的安裝方式，消除或減弱其余相電壓的干擾問(wèn)題，是極大提高傳感器測(cè)量精度的手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為解決已有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種用于過(guò)電壓測(cè)量的全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件，根據(jù)已有的全光學(xué)電場(chǎng)傳感器，通過(guò)本組件將傳感器固定在輸電線路上，實(shí)現(xiàn)過(guò)電壓的監(jiān)測(cè)。本發(fā)明組件能夠?qū)鞲衅鏖L(zhǎng)期固定在輸電線上，用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)傳感器測(cè)量裝置與電力系統(tǒng)的非電氣連接，增加了測(cè)量的安全性，同時(shí)很大程度上削弱了非測(cè)量相對(duì)測(cè)量的影響。
[0007]本發(fā)明提出的一種全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件，其特征在于，該安裝組件包括:傳感器固定外殼、輸電導(dǎo)線拓展套管、PVC軟管及套在該軟管內(nèi)的保偏光纖跳線、內(nèi)設(shè)有保偏光纖的光纖絕緣子及其連接金具；其中，輸電導(dǎo)線拓展套管套固在輸電導(dǎo)線外，傳感器固定外殼內(nèi)安裝傳感器，傳感器固定外殼套固在輸電導(dǎo)線拓展套管外；PVC軟管兩端分別與傳感器固定外殼以及光纖絕緣子相連，PVC軟管內(nèi)的保偏光纖跳線兩端分別與傳感器的尾纖、光纖絕緣子內(nèi)設(shè)的保偏光纖相連，光纖絕緣子通過(guò)連接金具與導(dǎo)線相連，懸掛在導(dǎo)線下方，光纖絕緣子內(nèi)套的保偏光纖另一端連接至控制室內(nèi)。
[0008]所述傳感器固定外殼為兩端中心開(kāi)有半圓孔的兩塊半圓柱結(jié)構(gòu)，二者連接處通過(guò)螺栓合并為一個(gè)圓柱體，或?yàn)橐粋€(gè)兩端為圖錐體中間為圓柱體的結(jié)構(gòu)；外殼內(nèi)壁下側(cè)設(shè)有凹槽，用于固定傳感器，內(nèi)壁凹槽兩側(cè)面有開(kāi)口，在外殼圓錐體部分的內(nèi)壁還開(kāi)有安裝法蘭的光纖接口。
[0009]所述輸電導(dǎo)線擴(kuò)展套管為兩塊半圓柱結(jié)構(gòu)，二者采用卡簧固定在一起，成為圓柱型結(jié)構(gòu)；固定在導(dǎo)線上；該擴(kuò)展套管內(nèi)壁與導(dǎo)線過(guò)盈配合；該套管起到將導(dǎo)線的直徑增大，表面電場(chǎng)減小的作用，從而消除電暈放電。
[0010]本發(fā)明提出的一種全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件，其優(yōu)點(diǎn)有:
[0011]本發(fā)明中的輸電導(dǎo)線拓展套管，可擴(kuò)展導(dǎo)線半徑，減小表面電場(chǎng)，防止電暈對(duì)電場(chǎng)的測(cè)量。
[0012]本發(fā)明中的固定外殼不含金屬成分，極大地減小了測(cè)量單元對(duì)待測(cè)電場(chǎng)的畸變。
[0013]本發(fā)明中的光纖絕緣子，有效的提高了光纖的絕緣強(qiáng)度，提高了測(cè)量的安全性。
[0014]本發(fā)明的安裝方法中，可便傳感器位于距離導(dǎo)線中心7 - 8cm的位置，相對(duì)于測(cè)量相的電場(chǎng)影響，其余無(wú)關(guān)相的電場(chǎng)影響很小，在測(cè)量中可忽落不計(jì)，從而消除了空間電場(chǎng)耦合的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明提出的一種輸電線路上的全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖1中，1是輸電線路導(dǎo)線，2是傳感器固定外殼，3導(dǎo)線拓展套管，4是光學(xué)電場(chǎng)傳感器，5是通風(fēng)漏水口，6是法蘭，7是保偏跳線，8是PVC軟管，9是絕緣光纖，10是保偏光纖，11是保偏光纖，12是光纖絕緣子連接金具。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明提出的一種全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件，其實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:傳感器固定外殼2、輸電導(dǎo)線拓展套管3、PVC軟管8及套在該軟管內(nèi)的保偏光纖跳線7、內(nèi)設(shè)有保偏光纖10的光纖絕緣子9及其連接金具12 ;其中，輸電導(dǎo)線拓展套管套固在輸電導(dǎo)線外，傳感器固定外殼內(nèi)安裝傳感器，傳感器固定外殼1套固在輸電導(dǎo)線拓展套管外；PVC軟管8兩端分別與傳感器固定外殼2以及光纖絕緣子9相連，PVC軟管內(nèi)的保偏光纖跳線7兩端分別與傳感器的尾纖、光纖絕緣子內(nèi)設(shè)的保偏光纖10相連。。
[0018]本實(shí)施例的各器件具體實(shí)現(xiàn)方式及連接關(guān)系說(shuō)明如下:
[0019]傳感器固定外殼2，為兩端中心開(kāi)有半圓孔的兩塊半圓柱結(jié)構(gòu)，二者連接處通過(guò)螺栓合并為一個(gè)圓柱體，也可為一個(gè)兩端為圖錐體中間為圓柱體結(jié)構(gòu)，如圖1所示，套在輸電線路的導(dǎo)線1上，利用二者連接處的螺栓進(jìn)行固定，以免在導(dǎo)線上移動(dòng)。外殼2內(nèi)壁下側(cè)設(shè)有凹槽，用于固定傳感器4。(由于外殼與導(dǎo)線連接處難以實(shí)現(xiàn)完全的密封，下雨時(shí)可能有水進(jìn)入裝置內(nèi)。另外由于輸電線路的導(dǎo)線中通有電流，會(huì)持續(xù)發(fā)熱，裝置如果采用密封設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致傳感器的溫度過(guò)高，從而造成測(cè)量誤差，因此)內(nèi)壁凹槽兩側(cè)面有開(kāi)口 5，主要用于通風(fēng)與漏水，此外，在外殼圓錐體部分的內(nèi)壁還開(kāi)有安裝法蘭6的光纖接口。傳感器4放置在外殼凹槽中，放置在與導(dǎo)線中心相距7 -8cm的位置(即外殼的內(nèi)圓半徑為傳感器厚度+7 - 8cm)，傳感器由于與此相導(dǎo)線距離近，因此受到其余相電場(chǎng)的影響相對(duì)于此相而言，可忽落不計(jì)，從而測(cè)得的電場(chǎng)波形無(wú)需進(jìn)行三相解耦。
[0020]輸電導(dǎo)線擴(kuò)展套管3，該擴(kuò)展套管結(jié)構(gòu)為兩塊半圓柱結(jié)構(gòu)，二者采用卡簧固定在一起，成為圓柱型結(jié)構(gòu)，套在導(dǎo)線上(由于導(dǎo)線表面的粗糙度，在高壓導(dǎo)線上，會(huì)出現(xiàn)電暈放電，影響測(cè)量。因此在固定外殼內(nèi)部的導(dǎo)線上，先將輸電導(dǎo)線擴(kuò)展套管3固定在導(dǎo)線上。內(nèi)壁與導(dǎo)線過(guò)盈配合)。套管采用鋁合金制作并進(jìn)行拋光處理，表面光滑，同時(shí)該套管起到將導(dǎo)線的直徑增大，表面電場(chǎng)減小的作用，從而消除電暈放電。(由于金屬螺栓結(jié)構(gòu)的尖銳部分會(huì)導(dǎo)致空間電場(chǎng)畸變，出現(xiàn)放電現(xiàn)象，影響傳感器的測(cè)量，因此，擴(kuò)展套管兩部分采用卡簧進(jìn)行固定)。
[0021]光纖絕緣子9通過(guò)連接金具12與導(dǎo)線1相連，懸掛在導(dǎo)線1下方。光纖絕緣子9內(nèi)套有保偏光纖10 ;
[0022]PVC軟管8內(nèi)套有保偏光纖跳線7，用以保護(hù)內(nèi)部的保偏光纖跳線。傳感器尾纖與保偏跳線通過(guò)固定在外殼光纖接口處的法蘭6相連接，PVC軟管8兩側(cè)分別與傳感器固定外殼2以及光纖絕緣子9相連，通過(guò)固定在連接處的軟管接頭連接和固定。
[0023]保偏跳線的另一端通過(guò)光纖絕緣子上端的接口同光纖絕緣子內(nèi)部的保偏光纖10連接，內(nèi)部的光纖從光纖絕緣子下端接出，與另兩段保偏光纖11相連，并連接至控制室內(nèi)。
[0024]本發(fā)明提出的一種全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件，其優(yōu)點(diǎn)有:
[0025]本發(fā)明中的輸電導(dǎo)線拓展套管，可擴(kuò)展導(dǎo)線半徑，保證表面光滑，減小表面附近電場(chǎng)，防止產(chǎn)生電暈，從而影響電場(chǎng)的測(cè)量。
[0026]本發(fā)明中的傳感器固定外殼不含金屬成分，極大地減小了測(cè)量單元對(duì)待測(cè)電場(chǎng)造成的畸變，并對(duì)傳感器起到保護(hù)作用，放置雨水打濕傳感器，造成測(cè)量誤差。
[0027]本發(fā)明中的光纖絕緣子，有效的提高了光纖的絕緣強(qiáng)度，提高了測(cè)量的安全性。由于輸電線路上固定光纖絕緣子的金具可能會(huì)影響空間電場(chǎng)分布。所以絕緣子與傳感器保持足夠的距離，二者之間用PVC管以及跳線連接。
[0028]本發(fā)明的安裝方法中，傳感器位于距離導(dǎo)線中心7 - 8cm的位置，相對(duì)于測(cè)量相的電場(chǎng)影響，其余無(wú)關(guān)相的電壓影響很小，在測(cè)量中可忽落不計(jì)，從而消除了空間電場(chǎng)耦合的問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件，其特征在于，該安裝組件包括:傳感器固定外殼、輸電導(dǎo)線拓展套管、PVC軟管及套在該軟管內(nèi)的保偏光纖跳線、內(nèi)設(shè)有保偏光纖的光纖絕緣子及其連接金具；其中，輸電導(dǎo)線拓展套管套固在輸電導(dǎo)線外，傳感器固定外殼內(nèi)安裝傳感器，傳感器固定外殼套固在輸電導(dǎo)線拓展套管外；PVC軟管兩端分別與傳感器固定外殼以及光纖絕緣子相連，PVC軟管內(nèi)的保偏光纖跳線兩端分別與傳感器的尾纖、光纖絕緣子內(nèi)設(shè)的保偏光纖相連，光纖絕緣子通過(guò)連接金具與導(dǎo)線相連，懸掛在導(dǎo)線下方，光纖絕緣子內(nèi)套的保偏光纖另一端連接至控制室內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述組件，其特征在于，所述傳感器固定外殼為兩端中心開(kāi)有半圓孔的兩塊半圓柱結(jié)構(gòu)，二者連接處通過(guò)螺栓合并為一個(gè)圓柱體，或?yàn)橐粋€(gè)兩端為圖錐體中間為圓柱體的結(jié)構(gòu)；外殼內(nèi)壁下側(cè)設(shè)有凹槽，用于固定傳感器，內(nèi)壁凹槽兩側(cè)面有開(kāi)口，用于通風(fēng)與漏水，在外殼圓錐體部分的內(nèi)壁還開(kāi)有安裝法蘭的光纖接口。3.如權(quán)利要求1或2所述組件，其特征在于，所述輸電導(dǎo)線擴(kuò)展套管為兩塊半圓柱結(jié)構(gòu)，二者采用卡簧固定在一起，成為圓柱型結(jié)構(gòu)；固定在導(dǎo)線上；該擴(kuò)展套管內(nèi)壁與導(dǎo)線過(guò)盈配合；該套管起到將導(dǎo)線的直徑增大，表面電場(chǎng)減小的作用，從而消除電暈放電。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種全光學(xué)過(guò)電壓傳感器的安裝組件，屬于電壓測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，該安裝組件包括：傳感器固定外殼、輸電導(dǎo)線拓展套管、PVC軟管及套在該軟管內(nèi)的保偏光纖跳線、內(nèi)設(shè)有保偏光纖的光纖絕緣子及其連接金具；其中，輸電導(dǎo)線拓展套管套固在輸電導(dǎo)線外，傳感器固定外殼內(nèi)安裝傳感器，傳感器固定外殼套固在輸電導(dǎo)線拓展套管外；PVC軟管兩端分別與傳感器固定外殼以及光纖絕緣子相連，PVC軟管內(nèi)的保偏光纖跳線兩端分別與傳感器的尾纖、光纖絕緣子內(nèi)設(shè)的保偏光纖相連。本發(fā)明組件能夠?qū)鞲衅鏖L(zhǎng)期固定在輸電線上，用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)傳感器測(cè)量裝置與電力系統(tǒng)的非電氣連接，增加了測(cè)量的安全性，同時(shí)很大程度上削弱了非測(cè)量相對(duì)測(cè)量的影響。
【IPC分類(lèi)】G01R19/165
【公開(kāi)號(hào)】CN105388354
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510856567
【發(fā)明人】謝施君, 莊池杰, 李建明, 汪海, 張榆, 曾嶸, 陳少卿, 余占清
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院, 清華大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日