CN112542812B - 一种大电流测量电力金具及其安装检修方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大电流测量电力金具及其安装检修方法，属于电力金具生产制造加工技术领域，解决了传统特高压直流输电工程需要依赖进口零磁通式直流电流互感器的问题。本发明主要包括上部测量金具、下部测量金具以及至少一个起感应电流作用的光纤环，上部测量金具经连接件与下部测量金具可拆卸式固接，并形成电气连接；此外，还包括大电流测量电力金具的安装检修方法。本发明在电力金具技术领域具有革新意义，通过简单的结构设计实现将现有纯光纤电流测量技术巧妙应用于特高压直流输电工程中，电力金具造价低，无尖端放电现象，安全性高、测量精度高，推动了我国电力金具的快速发展。

Description

一种大电流测量电力金具及其安装检修方法

技术领域

本发明属于电力金具生产制造加工技术领域，具体地说，尤其涉及一种能够将现有纯光纤电流测量技术应用于特高压直流输电工程中、无尖端放电现象、安全性高、电流能够百分百穿过光纤、测量精确度高、结构设计简单、造价低、检修方便快捷、无需受制于国外垄断企业的一种大电流测量电力金具及其安装检修方法。

背景技术

传统变电站测量大电流是通过零磁通式直流电流互感器进行测量的，但目前直流电流互感器绝大数都被进口产品垄断，如ABB、西门子、HITEC公司及Reitz等公司，国内对零磁通式直流电流互感器研究起步晚，国内尚无有形成规模的零磁通式直流电流互感器厂家，因此，变电站所用直流电流互感器几乎完全依赖进口，价格昂贵，且受制于人。

纯光纤电流测量技术最早由全球纯光CT和光学陀螺导航仪发明家、美国斯坦福大学jim Blake教授领导。但随着国人在此基础上不断深入研究，已有多代纯光纤电流测量装置问世，且国人拥有相应地自主知识产权。

授权公告号为CN106402661B、授权公告日为2018.12.21、发明创造名称为一种在线监测装置及监测方法的中国专利，主要包括红外光光源；光调节单元，在检测输入阶段：获取红外光信号并处理形成具有单一波长的光检测信号，将所述光检测信号处理为第一R轴偏振光检测信号、第一L轴偏振光检测信号；在结果输出阶段：获取R轴椭圆偏振光处理信号、L轴椭圆偏振光处理信号，处理形成具有所述单一波长的光处理信号；传感光纤，多匝绕设在所述输气管道的外部；输入所述第一R轴偏振光检测信号、所述第一L轴偏振光检测信号，输出所述R轴椭圆偏振光处理信号、所述L轴椭圆偏振光处理信号；反射单元，与所述传感光纤的光纤轴垂直设置在所述传感光纤的光纤信号折返端；所述反射单元为镜子；监测单元，将所述光处理信号、光检测信号进行计算，获得所述输气管道的电腐蚀电流值；在检测阶段，受到所述输气管道的电腐蚀电流产生磁场的作用，输入所述传感光纤的所述第一R轴偏振光检测信号、所述第一L轴偏振光检测信号分别产生第一R光偏移角、产生第一L光偏移角；经所述反射单元的反射处理，带有所述第一R光偏移角的所述第一R轴偏振光检测信号、带有所述第一L光偏移角的所述第一L轴偏振光检测信号对应逆转形成第二L椭圆偏振光检测信号、第二R椭圆偏振光检测信号；在所述结果输出阶段，所述第二R椭圆偏振光检测信号、所述第二L椭圆偏振光检测信号受到所述输气管道的电腐蚀电流产生磁场的作用输出所述R轴椭圆偏振光处理信号、所述L轴椭圆偏振光处理信号；所述光调节单元包含：光调节器，在所述检测输入阶段，获取红外光信号并处理形成具有单一波长的光检测信号，将所述光检测信号处理为具有单一波长且相互垂直的X轴偏振光检测信号、Y轴偏振光检测信号；在所述结果输出阶段，获取X轴偏振光处理信号、Y轴偏振光处理信号，并处理形成具有所述单一波长的所述光处理信号；偏振光转化器，在所述检测输入阶段，将所述X轴偏振光检测信号转换为所述第一R轴偏振光检测信号，将所述Y轴偏振光检测信号转换为所述第一L轴偏振光检测信号；在所述结果输出阶段，将所述R轴椭圆偏振光处理信号转换为所述X轴偏振光处理信号、将所述L轴椭圆偏振光处理信号转换为所述Y轴偏振光处理信号。该装置成功利用纯光纤实现了对流经导体上的电流的测量。

简单地说，纯光纤电流测量技术是以法拉第磁光效应、萨格纳克干涉原理测量、安培环路定理为基础理论原理，其工作原理为：光源发出的光经偏振器起偏成两束相互垂直的线偏光，这两束正交模式的光经过1/4波片后分别变成左旋和右旋模式的圆偏光进入传感光纤，受到导体中电流产生的磁场作用，左右旋圆偏光以不同的速度传播，从而引起光波相位的变化，光在传感器端的镜面反应后，这两束圆偏光的偏振模式互换，通过传感光纤再次受到磁场作用，从而使受到作用的效果加倍。这两束圆偏光经过波片后恢复为线偏振光，并在偏振器处发生干涉，通过测量干涉光强检测出相位差，而相位差与导体中的磁场强度成正比，而磁场强度与电流强度成正比，从而可以得到被测电流的大小。

纯光纤电流测量技术拥有测量准确度高、暂态性能好，造价低，升级性能好等等优点，但如何将纯光纤电流测量技术简单化、精准化、实用化、安全化的应用到中国特高压直流输电工程中(比如变电站)是电力金具技术领域的技术人员亟需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种能够将现有纯光纤电流测量技术应用于特高压直流输电工程中、无尖端放电现象、安全性高、电流能够百分百穿过光纤、测量精确度高、结构设计简单、造价低、检修方便快捷、无需受制于国外垄断企业的一种大电流测量电力金具及其安装检修方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，包括上部测量金具、下部测量金具以及至少一个起感应电流作用的光纤环；上部测量金具经连接件与下部测量金具可拆卸式固接，并形成电气连接；

所述上部测量金具包括上部导流柱、上部均压环以及与上部导流柱固定连接的导流板；导流板用于与引入导体电气连接，同时与上部导流柱形成电气连接；上部均压环固定在上部导流柱上，并与上部导流柱形成电气连接；

所述下部测量金具包括下部导流柱、下部均压环；下部均压环固定在下部导流柱上，并与下部导流柱形成电气连接；下部导流柱的底端与引出导体固定连接，并与引出导体形成电气连接；

所述光纤环固定在上部导流柱和/或下部导流柱上。

优选地，所述连接件为法兰盘。法兰盘制造容易，由铝合金材质制成，具有良好导电性能。

优选地，所述引入导体为变压器套管内的金具，引出导体为变电站内的管母。本发明电力金具主要用于变电所的大电流测量。

优选地，所述光纤环的数量为二，分别为上部光纤环和下部光纤环，上部光纤环经上部衔接架固定在上部导流柱上；下部光纤环经下部衔接架固定在下部导流柱上。为双套配置设计，两个光纤环作用一样，分别电气连接各自测量设备，两套设备测量同一测量位置，当其中一套测量设备出现故障，另一套能立即替代，而不影响整个电力系统。

优选地，所述光纤环由绝缘材料制成。光纤环上不能允许有分流现象，电流需要百分百从导流柱上流过，即百分百从光纤环内穿过。

优选地，所述光纤环由铝合金材质制成，在铝合金表层涂刷起绝缘作用的绝缘胶。光纤环由铝合金制成比一般绝缘材料机械强度要强很多，使用寿命也长很多，通过在表层设置绝缘胶来保证光纤环的绝缘性能。

优选地，所述上部衔接架的数量为四，周向上均匀等称分布的四个上部衔接架均经连接螺栓与上部光纤环固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部光纤环与上部导流柱之间形成电气绝缘关系，另一处使上部光纤环与上部导流柱之间形成电气导通关系；

所述下部衔接架的数量为四，周向上均匀等称分布的四个下部衔接架均经连接螺栓与下部光纤环固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部光纤环与下部导流柱之间形成绝缘电气关系，另一处使下部光纤环与下部导流柱之间形成电气导通关系。两个光纤环三处绝缘，一处不绝缘设计使得光纤环不仅仅起支承光纤作用，同时还起到了均压环的作用，确保整个电力金具电场分布均匀，无尖端放电现象，产品安全性高；因为只有一处形成电气导通，光纤环上与导流柱是没有形成回路的，只有相同的电位，没有电流，所以不会有分流现象，电流能够百分百从光纤中通过，确保了产品测量电流的准确性。

优选地，所述上部均压环采用上部支撑架与上部导流柱电气导通固接，上部支撑架的数量为四，周向上均匀等称分布的四个上部支撑架均经连接螺栓与上部均压环上固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部均压环与上部导流柱之间形成电气绝缘关系，另一处使上部均压环与上部导流柱之间形成电气导通关系；

所述下部均压环采用下部支撑架与下部导流柱固接，下部支撑架的数量为四，周向上均匀等称分布的四个下部支撑架均经连接螺栓与下部均压环上固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部均压环与下部导流柱之间形成电气绝缘关系，另一处使下部均压环与下部导流柱之间形成电气导通关系。。均压环可将高压均匀分布在导体上，保证各部位之间没有电位差，起到均压的效果，防止金具因电位差而产生放电现象；但本发明均压环衔接处三处绝缘、一处不绝缘，该设计主要是为了防止均压环存在分流现象而影响电流测量的准确性。

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具的安装方法：

a.将大电流测量电力金具的导流柱设计成两个分体结构，包括上部导流柱和下部导流柱；

b.在上部导流柱上预先焊接好导流板；

c.根据光纤环的安装位置，预先在导流柱上焊接好起支承作用的衔接架；

d.若上部导流柱需要安装光纤环，则从上部导流柱的底部套入上部光纤环，并将上部光纤环经上部衔接架支承在上部导流柱上；若上部导流柱没有安装光纤环需要，此步骤省略；

e.若下部导流柱需要安装光纤环，则在下部导流柱上套入下部光纤环，并将下部光纤环经下部衔接架支承在下部导流柱上；若下部导流柱没有安装光纤环需要，此步骤省略；

f.在上部导流柱上套入上部均压环，并将上部均压环与上部导流柱电气导通固定连接；在下部导流柱上套入下部均压环，并将下部均压环与下部导流柱电气导通固定连接；

g.在上部导流柱和下部导流柱之间插入法兰盘，利用螺栓紧固件将上部导流柱、下部导流柱、法兰盘固定连接；

h.将下部导流柱固定在变电站内的管母上，并形成电气导通；

i.将上部导流柱的导流板与变压器套管内的金具固接，并形成电气导通。本发明安装方法简单，整个产品是在地面上安装组装好的，高空作业只有两个动作，一个是将导流板与引入导体固接，另一是将下部导流柱与引出导体固接，高空作业劳动强度很低，操作安全性高。

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具的检修方法：

a.拆卸下连接上部导流柱、下部导流柱、法兰盘三者的螺栓紧固件；

b.抽出法兰盘；

c.拆卸下需要更换的光纤环；

d.从上部光纤环和下部光纤环之间取出需要更换的光纤环；

e.从上部光纤环和下部光纤环之间套入需要替换光纤环，并安装好新替换的光纤环；

f.插入法兰盘；

g.利用螺栓紧固件将上部导流柱、下部导流柱、法兰盘三者固接,检修完成。本发明检修方法也非常简单，检修方法巧妙，操作实施很容易，抽出法兰盘即可腾出作业空间，此外，当光纤环损坏时无需将整个电力金具进行更换，仅需更换光纤环即可，高效利用资源，有效减少不必要的资源浪费。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在电力金具技术领域具有革新意义，摒弃了传统特高压直流输电工程中大电流测量需要依赖进口直流电流互感器的测量思维，通过其简单的结构设计实现将现有纯光纤电流测量技术巧妙应用于特高压直流输电工程中；本发明电力金具造价低，无尖端放电现象，安全性高；本发明电流金具使得行业内大电流测量无需受国外垄断企业限制，推动了我国电力金具的快速发展；

本发明电流能够百分百从环中穿过，测量精度高；

本发明电力金具结构简单而巧妙，本发明作为导流体衔接在引入导体和引出导体之间，但往往引入导体和引出导体安装完成后，两者之间的相对位置是基本不能变动的，本发明设计为分体结构，并在两分体结构之间设计法兰盘，需要维修更换光纤环时，直接先抽出法兰盘而后进行更换检修，检修方便快捷，实用性很强，大幅度降低技术工人高空作业劳动强度；

本发明安装方法简单，整个产品是在地面上安装组装好的，高空作业只有两个动作，一个是将导流板与引入导体固接，另一是将下部导流柱与引出导体固接，高空作业劳动强度很低，操作安全性高；

本发明检修方法也非常简单，检修方法巧妙，操作实施很容易，抽出法兰盘即可腾出作业空间，此外，当光纤环损坏时无需将整个电力金具进行更换，仅需更换光纤环即可，高效利用资源，有效减少不必要的资源浪费。

附图说明

图1是本发明立体方向结构示意图一(图中示意出光纤管)；

图2是本发明正面方向结构示意图一；

图3是本发明正面方向结构示意图二；

图4是本发明立体方向结构示意图二；

图5是本发明立体方向结构示意图三。

图中：1.上部测量金具；11.上部导流柱；12.上部均压环；13.导流板；14.上部支撑架；2.下部测量金具；21.下部导流柱；22.下部均压环；23.下部支撑架；3.光纤环；31.上部光纤环；32.上部衔接架；33.下部光纤环；34.下部衔接架；35.光纤管；4.连接件；41.法兰盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，包括上部测量金具1、下部测量金具2以及至少一个起感应电流作用的光纤环3；上部测量金具1经连接件4与下部测量金具2可拆卸式固接，并形成电气连接；

所述上部测量金具1包括上部导流柱11、上部均压环12以及与上部导流柱11固定连接的导流板13；导流板13用于与引入导体电气连接，同时与上部导流柱形成电气连接；上部均压环12固定在上部导流柱11上，并与上部导流柱11形成电气连接；

所述下部测量金具2包括下部导流柱21、下部均压环22；下部均压环22固定在下部导流柱21上，并与下部导流柱21形成电气连接；下部导流柱21的底端与引出导体固定连接，并与引出导体形成电气连接；

所述光纤环3固定在上部导流柱11和/或下部导流柱21上。

优选地，所述连接件4为法兰盘41。法兰盘制造容易，由铝合金材质制成，具有良好导电性能。

优选地，所述引入导体为变压器套管内的金具，引出导体为变电站内的管母。本发明电力金具主要用于变电所的大电流测量。

优选地，所述光纤环3的数量为二，分别为上部光纤环31和下部光纤环33，上部光纤环31经上部衔接架32固定在上部导流柱11上；下部光纤环33经下部衔接架34固定在下部导流柱21上。为双套配置设计，两个光纤环作用一样，分别电气连接各自测量设备，两套设备测量同一测量位置，当其中一套测量设备出现故障，另一套能立即替代，从而不影响整个电力系统。

优选地，所述光纤环3由绝缘材料制成。光纤环上不能允许有分流现象，电流需要百分百从导流柱上流过，即百分百从光纤环内穿过。

优选地，所述光纤环3由铝合金材质制成，在铝合金表层涂刷起绝缘作用的绝缘胶。光纤环由铝合金制成比一般绝缘材料机械强度要强很多，使用寿命也长很多，通过在表层设置绝缘胶来保证光纤环的绝缘性能。

优选地，所述上部衔接架32的数量为四，周向上均匀等称分布的四个上部衔接架32均经连接螺栓与上部光纤环31固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部光纤环31与上部导流柱11之间形成电气绝缘关系，另一处使上部光纤环31与上部导流柱11之间形成电气导通关系；

所述下部衔接架34的数量为四，周向上均匀等称分布的四个下部衔接架34均经连接螺栓与下部光纤环33固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部光纤环33与下部导流柱21之间形成绝缘电气关系，另一处使下部光纤环33与下部导流柱21之间形成电气导通关系。两个光纤环三处绝缘，一处不绝缘设计使得光纤环不仅仅起支承光纤作用，同时还起到了均压环的作用，在均压环的基础上进一步确保了整个电力金具电场分布均匀，确保无尖端放电现象，产品安全性很高；因为只有一处形成电气导通，光纤环上与导流柱是没有形成回路的，只有相同的电位，没有电流，所以不会有分流现象，电流能够百分百从光纤中通过，确保了产品测量电流的准确性。

优选地，所述上部均压环12采用上部支撑架14与上部导流柱11电气导通固接，上部支撑架14的数量为四，周向上均匀等称分布的四个上部支撑架14均经连接螺栓与上部均压环12上固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部均压环12与上部导流柱11之间形成电气绝缘关系，另一处使上部均压环12与上部导流柱11之间形成电气导通关系；

所述下部均压环22采用下部支撑架23与下部导流柱21固接，下部支撑架23的数量为四，周向上均匀等称分布的四个下部支撑架23均经连接螺栓与下部均压环22上固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部均压环22与下部导流柱21之间形成电气绝缘关系，另一处使下部均压环22与下部导流柱21之间形成电气导通关系。均压环可将高压均匀分布在导体上，保证各部位之间没有电位差，起到均压的效果，防止金具因电位差而产生放电现象；但本发明均压环衔接处三处绝缘、一处不绝缘，该设计主要是为了防止均压环存在分流现象而影响电流测量的准确性。

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具的安装方法：

a.将大电流测量电力金具的导流柱设计成两个分体结构，包括上部导流柱11和下部导流柱21；

b.在上部导流柱11上预先焊接好导流板13；

c.根据光纤环3的安装位置，预先在导流柱上焊接好起支承作用的衔接架；

d.若上部导流柱11需要安装光纤环3，则从上部导流柱11的底部套入上部光纤环31，并将上部光纤环31经上部衔接架32支承在上部导流柱11上；若上部导流柱11没有安装光纤环3需要，此步骤省略；

e.若下部导流柱21需要安装光纤环3，则在下部导流柱21上套入下部光纤环33，并将下部光纤环33经下部衔接架34支承在下部导流柱21上；若下部导流柱21没有安装光纤环3需要，此步骤省略；

f.在上部导流柱11上套入上部均压环12，并将上部均压环12与上部导流柱11电气导通固定连接；在下部导流柱21上套入下部均压环22，并将下部均压环22与下部导流柱21电气导通固定连接；

g.在上部导流柱11和下部导流柱21之间插入法兰盘41，利用螺栓紧固件将上部导流柱11、下部导流柱21、法兰盘41固定连接；

h.将下部导流柱21固定在变电站内的管母上，并形成电气导通；

i.将上部导流柱11的导流板13与变压器套管内的金具固接，并形成电气导通。

本发明安装方法简单，整个产品是在地面上安装组装好的，高空作业只有两个动作，一个是将导流板与引入导体固接，另一是将下部导流柱与引出导体固接，施工技术人员高空作业劳动强度很低，操作安全性高。

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具的检修方法：

a.拆卸下连接上部导流柱11、下部导流柱21、法兰盘41三者的螺栓紧固件；

b.抽出法兰盘41；

c.拆卸下需要更换的光纤环3；

d.从上部光纤环31和下部光纤环33之间取出需要更换的光纤环3；

e.从上部光纤环31和下部光纤环33之间套入需要替换光纤环3，并安装好新替换的光纤环3；

f.插入法兰盘41；

g.利用螺栓紧固件将上部导流柱11、下部导流柱21、法兰盘41三者固接,检修完成。

本发明检修方法也非常简单，检修方法巧妙，操作实施很容易，抽出法兰盘即可腾出作业空间，此外，当光纤环损坏时无需将整个电力金具进行更换，仅需更换光纤环即可，高效利用资源，有效减少不必要的资源浪费。

实施例1：

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，包括上部测量金具1、下部测量金具2以及至少一个起感应电流作用的光纤环3；上部测量金具1经法兰盘41与下部测量金具2可拆卸式固接，并形成电气连接，法兰盘由铝合金材质制成，具有良好的导电性能；

上部测量金具1包括上部导流柱11、上部均压环12以及与上部导流柱11固定连接的导流板13；导流板13用于与变压器套管内的金具电气连接，并与上部导流柱形成电气连接；上部均压环12固定在上部导流柱11上，并与上部导流柱11形成电气连接；

下部测量金具2包括下部导流柱21、下部均压环22；下部均压环22固定在下部导流柱21上，并与下部导流柱21形成电气连接；下部导流柱21的底端与引出导体固定连接，并与变电站内的管母形成电气连接；均压环可将高压均匀分布在导体上，保证各部位之间没有电位差，起到均压的效果，防止金具因电位差而产生放电现象。

光纤环3的数量为二，分别为上部光纤环31和下部光纤环33，上部光纤环31经上部衔接架32固定在上部导流柱11上；下部光纤环33经下部衔接架34固定在下部导流柱21上。为双套配置设计，两个光纤环作用一样，分别电气连接各自测量设备，两套设备测量同一测量位置，当其中一套测量设备出现故障，另一套能立即替代，而不影响整个电力系统。上部光纤环31、下部光纤环33内的光纤穿入光纤管35后与测量设备电气连接。

本实施例工作时，变压器金具上的大电流依次经过导流板、上部导流柱、法兰盘、下部导流柱，流入变电站的管母上；上述流经的大电流穿过光纤环，光纤环内的光纤感应穿过的大电流，并通过测量设备测量出大电流数值。

本实施例在电力金具技术领域具有革新意义，摒弃了传统特高压直流输电工程中大电流测量需要依赖进口直流电流互感器的测量思维，通过其简单的结构设计实现将现有纯光纤电流测量技术巧妙应用于特高压直流输电工程中；本实施例电力金具造价低，无尖端放电现象，安全性高；此外，本发明电流金具使得行业内大电流测量无需受国外垄断企业限制，推动了我国电力金具的快速发展；

本实施例电力金具结构简单而巧妙，本实施例作为导流体衔接在引入导体和引出导体之间，但往往引入导体和引出导体安装完成后，两者之间的相对位置是基本不能变动的，本实施例设计为分体结构，并在两分体结构之间设计法兰盘，需要维修更换光纤环时，直接先抽出法兰盘而后进行更换检修，检修方便快捷，实用性很强，大幅度降低技术工人高空作业劳动强度。

本实施例安装方法：

a.将大电流测量电力金具的导流柱设计成两个分体结构，包括上部导流柱11和下部导流柱21；

b.在上部导流柱11上预先焊接好导流板13；

c.根据光纤环3的安装位置，预先在导流柱上焊接好起支承作用的衔接架；

d.安装上部导流柱11的光纤环3，从上部导流柱11的底部套入上部光纤环31，并将上部光纤环31经上部衔接架32上支承在上部导流柱11上；

e.安装下部导流柱21的光纤环3，在下部导流柱21上套入下部光纤环33，并将下部光纤环33经下部衔接架34支承在下部导流柱21上；

f.在上部导流柱11上套入上部均压环12，并将上部均压环12与上部导流柱11电气导通固定连接；在下部导流柱21上套入下部均压环22，并将下部均压环22与下部导流柱21电气导通固定连接；

g.在上部导流柱11和下部导流柱21之间插入法兰盘41，利用螺栓紧固件将上部导流柱11、下部导流柱21、法兰盘41固定连接；

h.将下部导流柱21固定在变电站内的管母上，并形成电气导通；

i.将上部导流柱11的导流板13与变压器套管内的金具固接，并形成电气导通。

本发明安装方法简单，整个产品是在地面上安装组装好的，高空作业只有两个动作，一个是将导流板与变压器套管内的金具固接，另一是将下部导流柱与变电站内的管母固接，高空作业劳动强度很低，操作安全性很高。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，将光纤环3由绝缘材料制成。光纤环上不能允许有分流现象，电流需要百分百从导流柱上流过，即百分百从光纤环内穿过。本实施例在具备实施例1优点的基础上，还能够使电流能够百分百从环中穿过，测量精度高。

实施例3：

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，包括上部测量金具1、下部测量金具2以及至少一个起感应电流作用的光纤环3；上部测量金具1经法兰盘41与下部测量金具2可拆卸式固接，并形成电气连接，法兰盘由铝合金材质制成，具有良好地导电性能；

上部测量金具1包括上部导流柱11、上部均压环12以及与上部导流柱11固定连接的导流板13；导流板13用于与变压器套管内的金具电气连接；上部均压环12固定在上部导流柱11上，并与上部导流柱11形成电气连接；

下部测量金具2包括下部导流柱21、下部均压环22；下部均压环22固定在下部导流柱21上，并与下部导流柱21形成电气连接；下部导流柱21的底端与变电站内的管母固定连接，并与变电站内的管母形成电气连接；

光纤环3的数量为二，分别为上部光纤环31和下部光纤环33，上部光纤环31经上部衔接架32固定在上部导流柱11上；下部光纤环33经下部衔接架34固定在下部导流柱21上。光纤环为双套配置设计，两个光纤环作用一样，分别电气连接各自测量设备，两套设备测量同一测量位置，当其中一套测量设备出现故障，另一套能立即替代，而不影响整个电力系统。上部光纤环31、下部光纤环33内的光纤穿入光纤管后与测量设备电气连接。

本实施例光纤环3由铝合金材质制成，在铝合金表层涂刷起绝缘作用的绝缘胶。光纤环由铝合金制成比一般绝缘材料机械强度要强很多，使用寿命也长很多，通过在表层设置绝缘胶来保证光纤环的绝缘性能。

本实施例上部衔接架32的数量为四，周向上均匀等称分布的四个上部衔接架32均经连接螺栓与上部光纤环31固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部光纤环31与上部导流柱11之间形成电气绝缘关系，另一处使上部光纤环31与上部导流柱11之间形成电气导通关系；

下部衔接架34的数量为四，周向上均匀等称分布的四个下部衔接架34均经连接螺栓与下部光纤环33固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部光纤环33与下部导流柱21之间形成绝缘电气关系，另一处使下部光纤环33与下部导流柱21之间形成电气导通关系。每个光纤环均为“三处绝缘，一处不绝缘”设计，此时的光纤环不仅仅起支承光纤作用，同时还起到了均压环的作用，确保整个电力金具电场分布均匀，无尖端放电现象，产品安全性高；因为只有一处形成电气导通，光纤环上与导流柱是没有形成回路的，只有相同的电位，没有电流，所以不会有分流现象，电流能够百分百从光纤中通过，确保了产品测量电流的准确性。具体绝缘是通过在连接螺栓处安装绝缘套和绝缘衬垫实现，此为现有技术，不赘述。

本实施例上部均压环12采用上部支撑架14与上部导流柱11电气导通固接，上部支撑架14的数量为四，周向上均匀等称分布的四个上部支撑架14均经连接螺栓与上部均压环12上固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部均压环12与上部导流柱11之间形成电气绝缘关系，另一处使上部均压环12与上部导流柱11之间形成电气导通关系；

下部均压环22采用下部支撑架23与下部导流柱21固接，下部支撑架23的数量为四，周向上均匀等称分布的四个下部支撑架23均经连接螺栓与下部均压环22上固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部均压环22与下部导流柱21之间形成电气绝缘关系，另一处使下部均压环22与下部导流柱21之间形成电气导通关系。均压环可将高压均匀分布在导体上，保证各部位之间没有电位差，起到均压的效果，防止金具因电位差而产生放电现象；本实施例均压环衔接处采用“三处绝缘、一处不绝缘”的设计方式，该设计主要是为了防止均压环存在分流现象而影响电流测量的准确性。同样具体绝缘是通过在连接螺栓处安装绝缘套和绝缘衬垫实现，此为现有技术，不再赘述。

本实施例在电力金具技术领域具有革新意义，摒弃了传统特高压直流输电工程中大电流测量需要依赖进口直流电流互感器的测量思维，通过其简单的结构设计实现将现有纯光纤电流测量技术巧妙应用于特高压直流输电工程中；本实施例电力金具造价低，无尖端放电现象，安全性高；电流能够百分百从环中穿过，测量精度高；此外，本发明电流金具使得行业内大电流测量无需受国外垄断企业限制，推动了我国电力金具的快速发展；

本实施例电力金具结构简单而巧妙，本实施例作为导流体衔接在引入导体和引出导体之间，但往往引入导体和引出导体安装完成后，两者之间的相对位置是基本不能变动的，本实施例设计为分体结构，并在两分体结构之间设计法兰盘，需要维修更换光纤环时，直接先抽出法兰盘而后进行更换检修，检修方便快捷，实用性很强，大幅度降低技术工人高空作业劳动强度。

本实施例安装方式同实施例1。

实施例4：

一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具的检修方法：

a.拆卸下连接上部导流柱11、下部导流柱21、法兰盘41三者的螺栓紧固件；

b.抽出法兰盘41；

c.拆卸下需要更换的光纤环3；

d.从上部光纤环31和下部光纤环33之间取出需要更换的光纤环3；

e.从上部光纤环31和下部光纤环33之间套入需要替换光纤环3，并安装好新替换的光纤环3；

f.插入法兰盘41；

g.利用螺栓紧固件将上部导流柱11、下部导流柱21、法兰盘41三者固接,检修完成。

本实施例检修方法也非常简单，检修方法巧妙，操作实施很容易，抽出法兰盘即可腾出作业空间，此外，当光纤环损坏时无需将整个电力金具进行更换，仅需更换光纤环即可，高效利用资源，有效减少不必要的资源浪费。

综上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：包括上部测量金具、下部测量金具以及至少一个起感应电流作用的光纤环；上部测量金具经连接件与下部测量金具可拆卸式固接，并形成电气连接；

所述上部测量金具包括上部导流柱、上部均压环以及与上部导流柱固定连接的导流板；导流板用于与引入导体电气连接，同时与上部导流柱形成电气连接；上部均压环固定在上部导流柱上，并与上部导流柱形成电气连接；

所述下部测量金具包括下部导流柱、下部均压环；下部均压环固定在下部导流柱上，并与下部导流柱形成电气连接；下部导流柱的底端与引出导体固定连接，并与引出导体形成电气连接；

所述光纤环上无分流现象，光纤环固定在上部导流柱和/或下部导流柱上。

2.根据权利要求1所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述连接件为法兰盘。

3.根据权利要求2所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述引入导体为变压器套管内的金具，引出导体为变电站内的管母。

4.根据权利要求3所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述光纤环的数量为二，分别为上部光纤环和下部光纤环，上部光纤环经上部衔接架固定在上部导流柱上；下部光纤环经下部衔接架固定在下部导流柱上。

5.根据权利要求4所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述光纤环由绝缘材料制成。

6.根据权利要求4所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述光纤环由铝合金材质制成，在铝合金表层涂刷起绝缘作用的绝缘胶。

7.根据权利要求6所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述上部衔接架的数量为四，周向上均匀等称分布的四个上部衔接架均经连接螺栓与上部光纤环固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部光纤环与上部导流柱之间形成电气绝缘关系，另一处使上部光纤环与上部导流柱之间形成电气导通关系；

所述下部衔接架的数量为四，周向上均匀等称分布的四个下部衔接架均经连接螺栓与下部光纤环固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部光纤环与下部导流柱之间形成绝缘电气关系，另一处使下部光纤环与下部导流柱之间形成电气导通关系。

8.根据权利要求6所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述上部均压环采用上部支撑架与上部导流柱电气导通固接，上部支撑架的数量为四，周向上均匀等称分布的四个上部支撑架均经连接螺栓与上部均压环上固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部均压环与上部导流柱之间形成电气绝缘关系，另一处使上部均压环与上部导流柱之间形成电气导通关系；

所述下部均压环采用下部支撑架与下部导流柱固接，下部支撑架的数量为四，周向上均匀等称分布的四个下部支撑架均经连接螺栓与下部均压环上固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部均压环与下部导流柱之间形成电气绝缘关系，另一处使下部均压环与下部导流柱之间形成电气导通关系。

9.一种权利要求1-8任意一项所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具的安装方法：

a.将大电流测量电力金具的导流柱设计成两个分体结构，包括上部导流柱和下部导流柱；

b.在上部导流柱上预先焊接好导流板；

c.根据光纤环的安装位置，预先在导流柱上焊接好起支承作用的衔接架；

d.若上部导流柱需要安装光纤环，则从上部导流柱的底部套入上部光纤环，并将上部光纤环经上部衔接架支承在上部导流柱上；若上部导流柱没有安装光纤环需要，此步骤省略；

e.若下部导流柱需要安装光纤环，则在下部导流柱上套入下部光纤环，并将下部光纤环经下部衔接架支承在下部导流柱上；若下部导流柱没有安装光纤环需要，此步骤省略；

f.在上部导流柱上套入上部均压环，并将上部均压环与上部导流柱电气导通固定连接；在下部导流柱上套入下部均压环，并将下部均压环与下部导流柱电气导通固定连接；

g.在上部导流柱和下部导流柱之间插入法兰盘，利用螺栓紧固件将上部导流柱、下部导流柱、法兰盘固定连接；

h.将下部导流柱固定在变电站内的管母上，并形成电气导通；

i.将上部导流柱的导流板与变压器套管内的金具固接，并形成电气导通。

10.一种权利要求1-8任意一项所述的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具的检修方法：

a.拆卸下连接上部导流柱、下部导流柱、法兰盘三者的螺栓紧固件；

b.抽出法兰盘；

c.拆卸下需要更换的光纤环；

d.从上部光纤环和下部光纤环之间取出需要更换的光纤环；

e.从上部光纤环和下部光纤环之间套入需要替换光纤环，并安装好新替换的光纤环；

f.插入法兰盘；

g.利用螺栓紧固件将上部导流柱、下部导流柱、法兰盘三者固接,检修完成。

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