CN105355406A - 一种可带电安装的开口电流互感器 - Google Patents

Abstract

一种可带电安装的开口电流互感器，外壳分成两个对接半筒体作为动半环壳体和静半环壳体，两壳体在其中一个对接部位为铰接连接，在动半环壳体的开口处设有纵向延伸的动横梁，在静半环壳体的开口处设有纵向延伸的静横梁，静横梁和动横梁均为块状体并在两个壳体对接时相接触，在动横梁接触面及静横梁接触面上分别开有纵向延伸的缺口，在动横梁的缺口中设有上穿刺线卡，在静横梁的缺口中设有下穿刺线卡，上、下穿刺线卡对合形成抱线孔，上、下穿刺线卡均具有用于刺入母线金属芯的金属齿，开口电流互感器还包括使上、下穿刺线卡张开或者闭合的开合机构。本发明绝缘可靠，能够牢固安装在母线上，可广泛适用于测量母线一次电流及母线温度的场合。

Description

一种可带电安装的开口电流互感器

技术领域

本发明涉及一种电流互感器，特别是涉及一种可带电安装的开口电流互感器。

背景技术

由于开口或开启式电流互感器无需断开高压一次母线即可安装，给用户带来了较大便利，因此近年来，该电流互感器被广泛应用。从目前应用的产品形式来看，开口电流互感器主要有以下两种结构形式：

第一种结构形式采用一般高压互感器的结构方式，这种结构形式是将一二次绕组通过绝缘隔离，在二次侧完成一次电流的测量计算。该结构形式的缺陷是：若需带电安装，需要配合使用的辅助工装和工序，安装较为繁杂，通常需要作业人员穿戴专业的高压作业工作服，并站在带电作业车上才能完成安装；另外，高低压需可靠绝缘，但因开口处绝缘薄弱，局部放电指标很难符合本行业《国标》规定，因此存在较大的安全隐患。

第二种结构形式是采取高压等电位测量的方式，该方式规避了高低压绝缘的问题，开口电流互感器自带弹簧机构，安装时，作业人员站在地面上，通过绝缘杆等简单的辅助工装就可以直接将其卡装在一次母线上。然而，这种方式由于普遍采取弹簧压线机构，弹簧压线机构会因长期暴露于大气中而降低抱线强度。

另外，现有的线路导线截面普遍偏小，用户对高压母线温度测量需求迫切，但是，现有的开口或开启式电流互感器无法实现对高压母线的温度测量，若要进行温度测量，必须采用温度传感器另行测量，使用十分不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、绝缘可靠、安装简便、能够提高抱线强度的可带电安装的开口电流互感器。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：一种可带电安装的开口电流互感器，包括短筒形的外壳和线圈，所述外壳的侧壁为双层结构形成容纳线圈的环形空腔，其特征在于：所述外壳分成两个对接的半筒体作为动半环壳体和静半环壳体，所述动半环壳体和静半环壳体在其中一个对接部位为铰接连接，在动半环壳体的开口处设有沿着动半环壳体纵向延伸的动横梁，在静半环壳体的开口处设有沿着静半环壳体纵向延伸的静横梁，所述静横梁和所述动横梁均为块状体并在两个壳体对接时相接触，在动横梁的接触面及静横梁的接触面上分别开有纵向延伸的缺口，在所述动横梁的缺口中设有上穿刺线卡，在所述静横梁的缺口中设有下穿刺线卡，所述上、下穿刺线卡对合形成抱线孔，所述上、下穿刺线卡均具有用于刺入母线金属芯的金属齿，所述开口电流互感器还包括开合机构，通过操作开合机构使动半环壳体在铰接部位相对于静半环壳体转动而使上、下穿刺线卡呈张开状态以便母线进入其中，再使动半环壳体相对于静半环壳体反方向转动而使上、下穿刺线卡呈对合状态形成抱线孔以便金属齿刺入母线金属芯中。

本发明为高压等电位工作方式，利用高压等电位工作方式可避免现有为一般高压互感器结构方式的开口电流互感器的开口处绝缘薄弱问题，绝缘可靠，而且本发明采用机械结构的开合机构提拉外壳开合以取代现有为高压等电位测量方式的开口电流互感器的弹簧弹性压线，同时使用穿刺线卡刺入母线的金属芯咬合母线防松固定限位，以加强抱线强度，可使本发明牢固的安装在高压母线上，工作可靠。本发明结构简单、成本低、易于实现，可广泛适用于测量母线一次电流及母线温度的场合。

作为本发明的一种优选实施方式，所述抱线孔为扁形孔，两个壳体对合时抱线孔将母线压扁以使金属齿刺入母线金属芯中，所述抱线孔位于外壳的中心位置。

作为本发明的一种实施方式，所述开合机构包括螺杆、分设在螺杆两端上的上螺帽、下螺帽和套固在螺杆上的螺母，所述上螺帽与螺母之间的杆段穿过动横梁，而螺母与下螺帽之间的杆段穿过静横梁并与之螺纹连接，再穿出静横梁安装所述下螺帽。

作为本发明的一种改进，所述可带电安装的开口电流互感器还包括用于调节抱线孔孔径以适应不同线径母线的孔径可调机构。

作为本发明的一种实施方式，所述孔径可调机构包括所述上穿刺线卡、所述下穿刺线卡和一对可调螺杆，所述上穿刺线卡和下穿刺线卡分别由弧形的垫片和设置在垫片上的金属齿组成，其中一个可调螺杆安装螺帽后穿过动横梁并与之螺纹连接再固定于上穿刺线卡的垫片上，而另一个可调螺杆安装螺帽后穿过静横梁并与之螺纹连接再固定在下穿刺线卡的垫片上，通过分别转动螺帽带动上穿刺线卡和下穿刺线移动以调节抱线孔的孔径。

作为本发明的进一步改进，在至少一个金属齿内预埋有用于测量母线温度的热电偶，所述热电偶通过导线连接高压侧采集模块。

本发明还可以做以下改进，在所述静半环壳体的两端分别设有一盖板，两个盖板分别与静横梁两端固连从而形成一半筒体状的安装腔，所述导线和高压侧采集模块位于所述安装腔中。

作为本发明的一种实施方式，所述线圈是完整环形的柔性线圈。

作为本发明的另一种实施方式，所述线圈是非柔性线圈，动半环壳体和静半环壳体对合时使该线圈的两端相接触从而导通整个线圈。

与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：

⑴本发明为高压等电位工作方式，利用高压等电位工作方式可避免现有为一般高压互感器结构方式的开口电流互感器的开口处绝缘薄弱问题，绝缘可靠，而且本发明采用机械结构的开合机构提拉外壳开合以取代现有为高压等电位测量方式的开口电流互感器的弹簧弹性压线，同时使用穿刺线卡刺入母线的金属芯咬合母线防松固定限位，以加强抱线强度，可使本发明牢固的安装在高压母线上，工作可靠。

⑵采用绝缘杆即可将本发明安装在母线上时，安装简便、效率高。

⑶本发明在金属齿中预埋热电偶，使得本发明在测量可以对高压母线进行测温，因此，无需另设测温部件，增强了产品的功能性，实用性强。

⑷本发明结构简单、成本低、易于实现，可广泛适用于测量母线一次电流及母线温度的场合。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的主视图之一；

图2为本发明的主视图之二；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的立体结构示意图；

图5为本发明安装示意图之一；

图6为本发明安装示意图之二。

具体实施方式

如图1～6所示，是本发明一种可带电安装的开口电流互感器，包括短圆筒形的外壳和线圈，在本实施例中，线圈是完整环形的柔性线圈，具体是柔性罗氏线圈2，柔性罗氏线圈2是一根可任意折弯的空心线圈，其沿着圆周嵌入动半环壳体5和静半环壳体7形成的整圆壳体中，构成相对一次母线作为一次绕组的二次绕组。外壳的侧壁为双层结构形成容纳线圈的环形空腔，外壳分成两个对接的半筒体作为动半环壳体5和静半环壳体7，动半环壳体5和静半环壳体7在其中一个对接部位为铰接连接，铰接部位的铰接轴为活动销8，活动销8为合页结构，将动半环壳体5与静半环壳体7活动连接在一起。在动半环壳体5的开口处设有沿着动半环壳体5纵向延伸的动横梁6，动横梁6起到固定上穿刺线卡1.1的作用，同时也起到配合静半环壳体7，为上螺帽4.1和下螺帽4.2提供下拉和上推力臂支点的作用。在静半环壳体7的开口处设有沿着静半环壳体7纵向延伸的静横梁11，静横梁11和动横梁6均为块状体并在两个壳体对接时相接触，在动横梁6的接触面及静横梁11的接触面上分别开有纵向延伸的缺口，在动横梁6的缺口中设有上穿刺线卡1.1，在静横梁11的缺口中设有下穿刺线卡1.2，上穿刺线卡1.1和下穿刺线卡1.2对合形成抱线孔10，抱线孔10为扁形孔，两个壳体对合时抱线孔10将母线9压扁以使金属齿1.4刺入母线9金属芯中，抱线孔10位于外壳的中心位置。上、下穿刺线卡均具有用于刺入母线金属芯的金属齿1.4，开口电流互感器还包括开合机构，通过操作开合机构使动半环壳体5在铰接部位相对于静半环壳体7转动而使上、下穿刺线卡呈张开状态以便母线9进入其中，再使动半环壳体5相对于静半环壳体7反方向转动而使上、下穿刺线卡呈对合状态形成抱线孔10以便金属齿1.4刺入母线9金属芯中。

在本实施例中，开合机构包括螺杆4、分设在螺杆4两端上的上螺帽4.1、下螺帽4.3和套固在螺杆4上的螺母4.2，上螺帽4.1与螺母4.2之间的杆段穿过动横梁6，而螺母4.2与下螺帽4.3之间的杆段穿过静横梁11并与之螺纹连接，再穿出静横梁11安装下螺帽4.3，转动下螺帽4.3可调节螺杆的上下行程。

还包括用于调节抱线孔孔径以适应不同线径母线的孔径可调机构，孔径可调机构即为可调穿刺线卡1，具体包括上穿刺线卡1.1、下穿刺线卡1.2和可调螺杆，上穿刺线卡1.1和下穿刺线卡1.2分别由弧形的垫片和设置在垫片上的金属齿1.4组成，可调螺杆安装螺帽1.3后穿过静横梁11并与之螺纹连接再固定在下穿刺线卡1.2的垫片上，通过转动螺帽带动下穿刺线移动使上穿刺线卡和下穿刺线的位置可调以便调节抱线孔的孔径。

在至少一个金属齿1.4内预埋有用于测量母线温度的热电偶3，热电偶3是一种微型的温度感应传感器，在本实施例中，热电偶3被嵌入在上穿刺线卡1.1的金属齿内，当上穿刺线卡1.1的金属齿1.4刺入一次母线的金属芯内时，其可有效测到一次母线的温度。热电偶3通过导线连接高压侧采集模块，在静半环壳体7的两端分别设有一盖板71，两个盖板71分别与静横梁11两端固连从而形成一半筒体状的安装腔，导线和高压侧采集模块位于安装腔中。

在其它实施例中，线圈也可以是非柔性线圈，动半环壳体5和静半环壳体7对合时使该线圈的两端相接触从而导通整个线圈；孔径可调机构还可以包括另一个可调螺杆，该可调螺杆安装螺帽后穿过动横梁并与之螺纹连接再固定于上穿刺线卡的垫片上，可使上穿刺线卡上下移动。

本发明各组成部件的功能及工作原理分别详细说明如下：可调穿刺线卡1为可调孔径带刺线卡，适用于不同线径的高压母线，用于刺破母线外绝缘层、咬合母线防松固定限位和母线取温和母线取压；孔径可调机构位于短圆筒形的外壳的圆心，孔径可调机构的一半位于动半环壳体上，另一半位于静半环壳体上，调节抱线孔的孔径的具体过程为：转动螺帽1.3，调节下穿刺线卡1.2的上下位置，以调节与上穿刺线卡1.1咬齿间的间距，最终达成适用不同线径穿刺的目的；可调穿刺线卡1形成对高压导线穿刺的具体过程为：转动螺杆4，通过上螺帽4.1下压动横梁6形成的下拉力，带动动半环壳体5向静半环壳体7闭合，再通过其上下两半合拢动作形成向心抱紧力，带动可调穿刺线卡1上下半边上的金属齿形成的咬合力，即上穿刺线卡上的金属齿和下穿刺线卡上的金属齿合拢，刺破高压母线9的绝缘层并刺入高压母线9的金属线芯内，最终形成对母线的有效穿刺。柔性罗氏线圈2用于测量一次电流，其信号传输至高压侧采集模块中；热电偶3预埋在上穿刺线卡1.1的金属齿1.4中，并完成母线温度的测量，其信号传输至高压侧采集模块中。

安装本发明的过程如下：确定高压母线9的安装位置和线径，调好可调穿刺线卡1的孔径；旋动螺杆4，使其处于开口钳形状态；将待安装的本发明预置于绝缘杆上；举起绝缘杆将本发明钳口套入待装母线中，平移上推绝缘杆使高压母线9落入穿刺线卡的凹槽中；旋动与螺杆4相连的绝缘杆，下合动半环壳体5与静半环壳体7合成闭环，并压紧可调穿刺线卡1，以形成对高压母线9的穿刺；当螺杆4未压紧可调穿刺线卡1形成有效穿刺时，旋动另一根与可调穿刺线卡1的螺帽1.3相连的绝缘杆，再次压紧穿刺线卡，以形成可靠穿刺；撤除绝缘杆，即本发明完成安装。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明的开合机构、孔径可调机构的具体结构还具有其它的实施方式，因此本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可带电安装的开口电流互感器，包括短筒形的外壳和线圈，所述外壳的侧壁为双层结构形成容纳线圈的环形空腔，其特征在于：所述外壳分成两个对接的半筒体作为动半环壳体和静半环壳体，所述动半环壳体和静半环壳体在其中一个对接部位为铰接连接，在动半环壳体的开口处设有沿着动半环壳体纵向延伸的动横梁，在静半环壳体的开口处设有沿着静半环壳体纵向延伸的静横梁，所述静横梁和所述动横梁均为块状体并在两个壳体对接时相接触，在动横梁的接触面及静横梁的接触面上分别开有纵向延伸的缺口，在所述动横梁的缺口中设有上穿刺线卡，在所述静横梁的缺口中设有下穿刺线卡，所述上、下穿刺线卡对合形成抱线孔，所述上、下穿刺线卡均具有用于刺入母线金属芯的金属齿，所述开口电流互感器还包括开合机构，通过操作开合机构使动半环壳体在铰接部位相对于静半环壳体转动而使上、下穿刺线卡呈张开状态以便母线进入其中，再使动半环壳体相对于静半环壳体反方向转动而使上、下穿刺线卡呈对合状态形成抱线孔以便金属齿刺入母线金属芯中。

2.根据权利要求1所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：所述抱线孔为扁形孔，两个壳体对合时抱线孔将母线压扁以使金属齿刺入母线金属芯中。

3.根据权利要求2所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：所述抱线孔位于外壳的中心位置。

4.根据权利要求1～3任一项所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：所述开合机构包括螺杆、分设在螺杆两端上的上螺帽、下螺帽和套固在螺杆上的螺母，所述上螺帽与螺母之间的杆段穿过动横梁，而螺母与下螺帽之间的杆段穿过静横梁并与之螺纹连接，再穿出静横梁安装所述下螺帽。

5.根据权利要求4所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：所述可带电安装的开口电流互感器还包括用于调节抱线孔孔径以适应不同线径母线的孔径可调机构。

6.根据权利要求5所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：所述孔径可调机构包括所述上穿刺线卡、所述下穿刺线卡和一对可调螺杆，所述上穿刺线卡和下穿刺线卡分别由弧形的垫片和设置在垫片上的金属齿组成，其中一个可调螺杆安装螺帽后穿过动横梁并与之螺纹连接再固定于上穿刺线卡的垫片上，而另一个可调螺杆安装螺帽后穿过静横梁并与之螺纹连接再固定在下穿刺线卡的垫片上，通过分别转动螺帽带动上穿刺线卡和下穿刺线移动以调节抱线孔的孔径。

7.根据权利要求6所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：在至少一个金属齿内预埋有用于测量母线温度的热电偶，所述热电偶通过导线连接高压侧采集模块。

8.根据权利要求7所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：在所述静半环壳体的两端分别设有一盖板，两个盖板分别与静横梁两端固连从而形成一半筒体状的安装腔，所述导线和高压侧采集模块位于所述安装腔中。

9.根据权利要求8所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：所述线圈是完整环形的柔性线圈。

10.根据权利要求8所述的可带电安装的开口电流互感器，其特征在于：所述线圈是非柔性线圈，动半环壳体和静半环壳体对合时使该线圈的两端相接触从而导通整个线圈。