CN103647224A - 一种连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置 - Google Patents

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本发明公开了一种连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，本装置将全光学电流互感器线圈套设于两个法兰的颈上，将三相导体穿设于两法兰的通孔，再将两个法兰的带颈端面密封、绝缘拼接；全光学电流互感器线圈的引线通过法兰外缘设有的出线口连接外部气室，两法兰通过两侧壳体连接两侧的盘式绝缘座体，由盘式绝缘座体连接三相共箱式组合电器，如此使得全光学电流互感器与三相共箱式组合电器采用外置式连接；达到将全光学电流互感器外置的目的，避免全光学电流互感器与六氟化硫气体产生化学反应，造成损坏，保证电力系统的安全运行。

Description

一种连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置
技术领域
本发明涉及电流互感器技术领域，尤其涉及一种连接三相共箱组合电器的全光学电流互感器装置。
背景技术
近年来，随着经济的不断发展，社会对电力资源的利用越来越广泛，为了保证电力系统能够安全、经济地运行，所以必须对电力设备的运行情况进行监视和测量。但是，由于测量仪表和保护装置不能直接接入一次高压设备，所以需要将一次系统的高电压和大电流转换成低电压和小电流，供给测量仪表和保护装置使用。最常见的能够执行这些转换任务的设备就是我们通常说的互感器，其中，对电压进行转换的是电压互感器，对电流进行转化的是电流互感器。现阶段，GIS(指六氟化硫封闭式组合电器)中主要采用含有铁心的电磁式电流互感器，但电磁式电流互感器耗材大、结构复杂，过大的被测电流易造成铁心饱和，进而引起继电保护装置的误动或拒动。
随着科学技术的不断进步，采用数字技术的智能化变电站运势而生，传统的电磁式电流互感器无法满足数字化变电站的需求。目前，在数字化变电站中广泛采用一种全光学电流互感器，它是一种基于法拉第磁旋光效应原理的光学装置。
全光学电流互感器(OCT)通常使用于35kV以上电压等级的设备中，它采用光纤传输信号，具有测量精度高、绝缘结构简单、无磁饱和、体积小等优点，但其安装方式同传统的电磁式电流互感器不同。电磁式电流互感器对于分箱式GIS来说，可以安装在壳体内部，一般称为内置式；也可以安装在壳体外部，暴露在空气中，一般称为外置式。电磁式电流互感器对于三相共箱式GIS来说，电磁式电流互感器采用内置式，而全光学电流互感器（OCT）采用光纤传输信号,光纤(主要成份为SiO2)与SF6气体易发生化学反应，并且光纤传输为光学原理，不可间断性，只能采用外置式。
外置式全光学电流互感器如何与三相共箱的GIS合理配置是个难点。同时，在同三相共箱式GIS组装时，为解决相关的内部电场、绝缘、密封处理等问题，需要设计一种不同于传统电磁式电流互感器的连接安装装置。
发明内容
 本发明的目的是提供一种连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，能够将全光学电流互感器通过外置式连接三相共箱式组合电器，并能够保证在连接过程中，解决绝缘性、密封性、内部高压电场等问题，使电力系统运行安全。
 本发明采用的技术方案为：
一种连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，包括设有通孔并带颈的左侧法兰和右侧法兰，颈的侧面套设有全光学电流互感器线圈，三相导体穿设于两法兰的通孔，颈的端面上设有凹槽，凹槽内设有密封圈，左侧法兰的带颈端面与右侧法兰的带颈端面采用颈、颈对接的方式，将两法兰外缘通过螺栓拼接，颈、颈对接部设有绝缘垫圈；左侧法兰的平面端外缘与左侧壳体的右端面外缘通过螺栓连接，左侧壳体的左端面外缘螺栓连接左侧盘式绝缘座体的右端面，右侧法兰的平面端外缘与右侧壳体的左端面外缘通过螺栓连接，右侧壳体的右端面外缘螺栓连接右侧盘式绝缘座体的左端面；三相导体的左端通过左侧换相导体连接左侧盘式绝缘座体的右端面上，三相导体的右端通过右侧换相导体连接右侧盘式绝缘座体的左端面上，三相导体的两端和换相导体设于壳体内部；左侧盘式绝缘座体的左端面和右侧盘式绝缘座体的右端面均通过螺栓连接三相共箱式组合电器；全光学电流互感器线圈的引线通过法兰外缘设有的出线口连接外部气室。
所述的通孔设有3个，并配合设有3根三相导体、3根右侧换相导体和3根左侧换相导体。
所述的三相导体的两端设有Z型触指，换相导体连接三相导体的一端配合设有触头。
法兰与壳体的外缘连接部、壳体与盘式绝缘座体的外缘连接部均设有密封环。
所述的壳体采用变径壳体，变径壳体连接法兰的一端的圆周长大于连接盘式绝缘座体的一端的圆周长。
所述的盘式绝缘座体连接壳体的端面上设有螺杆，换相导体连接盘式绝缘座体的一端配合设有螺孔。
本发明将全光学电流互感器线圈套设于两个法兰的颈上，将三相导体穿设于两法兰的通孔，再将两个法兰的带颈端面密封、绝缘拼接；全光学电流互感器线圈的引线通过法兰外缘设有的出线口连接外部气室，两法兰通过两侧壳体连接两侧的盘式绝缘座体，由盘式绝缘座体连接三相共箱式组合电器，如此使得全光学电流互感器与三相共箱式组合电器采用外置式连接；达到将全光学电流互感器外置的目的，避免全光学电流互感器与六氟化硫气体产生化学反应，造成损坏，保证电力系统的安全运行。
附图说明
图1为本发明的全光学电流互感器(OCT)使用情况主接线示意图；
图2为本发明的连接三相共箱式组合电器的安装示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为本发明的法兰连接放大结构示意图；
图5为本发明的法兰结构右视图。
具体实施方式
如图3、图4和图5所示，本发明包括左侧法兰4-1和右侧法兰4-2，每个法兰上设有三个通孔11，并在通孔11的圆周位置设有突出的颈21，颈21的侧面套设有全光学电流互感器线圈12，三相导体6穿设于两法兰的通孔11，颈21的端面上设有凹槽，凹槽内设有密封圈14，左侧法兰4-1的带颈端面与右侧法兰4-2的带颈端面采用颈21、颈21对接的方式，将两法兰外缘通过螺栓16拼接，颈21、颈21对接部设有绝缘垫圈13；左侧法兰4-1的平面端外缘与左侧壳体5-1的右端面外缘通过螺栓连接，左侧壳体5-1的左端面外缘螺栓连接左侧盘式绝缘座体10-1的右端面，右侧法兰4-2的平面端外缘与右侧壳体5-2的左端面外缘通过螺栓连接，右侧壳体5-2的右端面外缘螺栓连接右侧盘式绝缘座体10-2的左端面；三相导体6的两端设有Z型触指7，换相导体8连接三相导体的一端配合设有触头9，三相导体6通过触指7连接换相导体8的触头端，换相导体8连接盘式绝缘座体10的一端设有螺孔，盘式绝缘座体10连接壳体的端面上配合设有三个螺杆20，螺孔与螺杆20配合固定连接，三相导体6的两端和换相导体8设于壳体5内部；左侧盘式绝缘座体10-1的左端面和右侧盘式绝缘座体10-2的右端面均通过螺栓连接三相共箱式组合电器；全光学电流互感器线圈12的引线19通过法兰外缘设有的出线口15连接外部气室。法兰4与壳体5的外缘连接部、壳体5与盘式绝缘座体10的外缘连接部均设有密封环17。壳体5采用变径壳体，变径壳体连接法兰4的一端的圆周长大于连接盘式绝缘座体10的一端的圆周长。
下面结合附图对本发明的结构做进一步详细说明：
如图1、图2所示，图1为全光学电流互感器(OCT)所在位置的主接线示意图，此接线图列出了OCT在单母线[图1(a)]及分段结构[图1(b)]中的使用情况，在双母线及母联结构中的使用情况与其相似，不再赘述。图2为连接三相共箱式组合电器的安装示意图，本装置的两端分别连接三相共箱式组合电器的气室1，全光学电流互感器装置2的线圈引线（二次光纤引线）19连接到上侧支架固定的电气单元上，本装置为一个完整的独立气室。
如图3所示，全光学电流互感器线圈12套设于两个法兰的颈21上，三相导体6穿设于两法兰的通孔11，两个法兰的带颈端面通过颈21、颈21对接的方式，将两法兰外缘通过螺栓16拼接，颈21、颈21对接部设有密封圈14，通过绝缘垫圈和密封圈达到将两法兰密封、绝缘的拼接在一起，同时，将全光学电流互感器线圈与六氟化硫气体隔壁开，防止产生化学反应；全光学电流互感器线圈12的引线19通过法兰外缘设有的出线口15连接外部气室，全光学电流互感器线圈12与外界大气相通，两法兰通过两侧壳体5连接两侧的盘式绝缘座体10，由盘式绝缘座体10连接三相共箱式组合电器，实现了全光学电流互感器对于三相共箱式组合电器外置的问题。三相导体6两端利用Z型触指7与空间换相导体8的触头9插接连接，换相导体8通过螺孔固定到两端的盘式绝缘座体10上设有的螺杆20上，图中法兰4与壳体5的外缘连接部、壳体5与盘式绝缘座体10的外缘连接部均设有密封环17，防止整个装置内部的六氟化硫气体泄漏，再利用螺栓进行固定连接，更好的达到密封的效果。
如图4和图5所示，包括两个相互配合的法兰4-1、4-2，法兰4上具有3个用于通过一次三相导体6的通孔11，通孔11的外边缘设有突出的颈21，在法兰4的带颈端，呈现出颈21是突出的，法兰外边缘是突出的，其余空间是凹陷的，全光学电流互感器线圈12通过小螺栓安装到法兰4的颈21的圆周位置，全光学电流互感器线圈12的圆心和通孔11的圆心并不同心，不影响全光学电流互感器的工作，颈21的端面上设有凹槽，凹槽设置于颈21的端面靠近通孔11的位置，绝缘垫圈13铺设于颈21的端面并覆盖凹槽，密封圈14用以对GIS内部SF6气体进行密封，绝缘垫圈13用于隔断两法兰间的感应电流回路，保证内部高压电场的稳定。法兰外缘设有的出线口15，用于引出全光学电流互感器线圈12的二次光纤引线19。全光学电流互感器线圈12与外侧大气相通，实现了全光学电流互感器只能是外置式的特点。
如图5所示，安装时，将法兰4的出线口15水平朝上放置，将3支全光学电流互感器线圈12用小螺栓固定到法兰4的颈21的圆周位置，二次光纤引线19汇集到一处通过出线口15引出，将密封圈14安装在颈21的端面设置的凹槽中，再将每个颈21的端面上铺设一个绝缘垫圈13或者将一侧法兰的颈的端面上铺设一个绝缘垫圈13，然后用螺栓16把两安装法兰固定到一起。
其中，变径壳体5材料采用铝合金，壳体截面呈“漏斗”形状。换相导体8材料为铸铝。盘式绝缘座体10为环氧树脂板浇铸件，内置电极，通过螺栓与换相导体8连接，盘式绝缘座体10连接变径壳体5侧设有用于设置密封环的凹槽，与壳体5间通过安装密封环进行密封。
图3、图4、图5中所示的变径壳体5、空间换相导体8及安装法兰4的结构设计，很好的解决了内部的高压电场问题，保证电力系统的安全运行。

Claims (6)

1.一种连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，其特征在于：包括设有通孔并带颈的左侧法兰和右侧法兰，颈的侧面套设有全光学电流互感器线圈，三相导体穿设于两法兰的通孔，颈的端面上设有凹槽，凹槽内设有密封圈，左侧法兰的带颈端面与右侧法兰的带颈端面采用颈、颈对接的方式，将两法兰外缘通过螺栓拼接，颈、颈对接部设有绝缘垫圈；左侧法兰的平面端外缘与左侧壳体的右端面外缘通过螺栓连接，左侧壳体的左端面外缘螺栓连接左侧盘式绝缘座体的右端面，右侧法兰的平面端外缘与右侧壳体的左端面外缘通过螺栓连接，右侧壳体的右端面外缘螺栓连接右侧盘式绝缘座体的左端面；三相导体的左端通过左侧换相导体连接左侧盘式绝缘座体的右端面上，三相导体的右端通过右侧换相导体连接右侧盘式绝缘座体的左端面上，三相导体的两端和换相导体设于壳体内部；左侧盘式绝缘座体的左端面和右侧盘式绝缘座体的右端面均通过螺栓连接三相共箱式组合电器；全光学电流互感器线圈的引线通过法兰外缘设有的出线口连接外部气室。
2.根据权利要求1所述的连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，其特征在于：所述的通孔设有3个，并配合设有3根三相导体、3根右侧换相导体和3根左侧换相导体。
3.根据权利要求2所述的连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，其特征在于：所述的三相导体的两端设有Z型触指，换相导体连接三相导体的一端配合设有触头。
4.根据权利要求3所述的连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，其特征在于：法兰与壳体的外缘连接部、壳体与盘式绝缘座体的外缘连接部均设有密封环。
5.根据权利要求4所述的连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，其特征在于：所述的壳体采用变径壳体，变径壳体连接法兰的一端的圆周长大于连接盘式绝缘座体的一端的圆周长。
6.根据权利要求5所述的连接三相共箱式组合电器的全光学电流互感器装置，其特征在于：所述的盘式绝缘座体连接壳体的端面上设有螺杆，换相导体连接盘式绝缘座体的一端配合设有螺孔。
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