CN205353173U - 一体式全光纤电流互感器及其采集单元 - Google Patents

Abstract

本实用型新提供一种一体式全光纤电流互感器的采集单元，所述采集单元包括密封盒，以及设置在所述密封盒内的电源模块、信号采集板和光源盒，其中：所述电源模块和光源盒分别通过卡接部件卡接在所述信号采集板上表面，并分别与信号采集板形成电气性连接；所述信号采集板上集成有温度传感单元和数字输出单元。本实用型新还提供一种一体式全光纤电流互感器，所述互感器包括互感器底腔、光纤以及所述采集单元。

Description

一体式全光纤电流互感器及其采集单元

技术领域

本实用新型涉及全光纤电流互感器领域，尤其涉及一体式全光纤电流互感器及其采集单元。

背景技术

光纤电流互感器是未来智能电网的核心设备之一，国内外很多高校、研究所及相关企业已经投入大量的人力和物力和财力对其进行研究开发，但是迄今为止还没有形成大规模的推广与应用，其中关键问题是结构复杂，对现场安装条件要求较高。而光纤电流互感器中的核心组成部分——信号采集单元则是一个包含各种精密光学器件，及其光路结构复杂的组件。在现有技术中，信号采集单元包括光源、光电探测单元、信号处理单元、光纤耦合器、调制器、温度传感单元、数字输出单元和光纤延迟环等精密光学器件，而这些精密光学器件是极易受外界环境影响的。常规全光纤电流互感器在现场安装过程中，需要对保偏光纤进行熔接，这样就会对采集单元中的光学性能产生影响，导致信号采集单元的性能不稳定，从而影响整个光纤电流互感器的整体工作性能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种一体式全光纤电流互感器及其采集单元，使得光学部分器件保护进一步加强，有效保证了光纤电流互感器的整体精度及可靠性。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一体式全光纤电流互感器的采集单元，其不同之处在于，所述采集单元包括密封盒，以及设置在所述密封盒内的电源模块、信号采集板和光源盒，其中：所述电源模块和光源盒分别通过卡接部件卡接在所述信号采集板上表面，并分别与信号采集板形成电气性连接；所述信号采集板上集成有温度传感单元和数字输出单元。

按以上方案，所述光源盒具有密封性，所述光源为SELD激光器。

按以上方案，所述电源模块和光源盒的下表面分别与所述信号采集板相卡接，二者的上表面高度相同。

按以上方案，所述光源盒内设置有用于放置光纤的光纤缓冲区和光纤缓冲道。

按以上方案，所述光纤缓冲道的弯曲半径大于光纤的最小弯曲半径。

按以上方案，所述光纤缓冲道环绕光源盒的内壁一周。

一种一体式全光纤电流互感器，其不同之处在于，其包括互感器底腔、光纤以及以上所述的采集单元。

按以上方案，所述采集单元设置于互感器底腔内部。

按以上方案，所述光纤从外部进入所述密封盒后，进入所述光源盒内。

对比现有技术，本实用新型的有益特点为：大幅减少采集单元体积，提高集成度；光学部分器件保护进一步加强，有效保证了光纤电流互感器的整体精度及可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为本实用新型实施例中光源盒结构示意图及其内部光纤缓冲区示意图；

图3为本实用新型实施例中外部光纤进入密封盒体内的走向图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

请看图1，本实用型新提供一种一体式全光纤电流互感器的采集单元，该采集单元包括密封盒1，以及设置在所述密封盒1内的电源模块2、信号采集板3和光源盒4，其中：所述电源模块2和光源盒4分别通过卡接部件6卡接在所述信号采集板3上表面，并分别与信号采集板3形成电气性连接；所述信号采集板3上集成有温度传感单元和数字输出单元；光源盒4内设置有光源、驱动电路、延迟环、耦合器、调制器、光探测器、光电信号处理单元。由上述内容可知，所述密封盒1内的所有组件可以实现一般光纤电流互感器的全部功能。由于温度传感单元和数字输出单元二者集成到一个信号采集板3上，加上光源、驱动电路、延迟环、耦合器、调制器、光探测器、光电信号处理单元都设置在光源盒4内，所以本实用型新提供的采集单元体积更小，结构也更紧凑。而电源模块2、信号采集板3和光源盒4它们又都密封在密封盒1内，使得整个所述采集单元的所有零部件都处于一个与外部相隔离的狭小空间里，如此一来，采集单元可安装在光纤电流互感器底座腔体内，现场安装全光纤互感器过程中避免进行保偏光纤熔接，从而确保了所述采集单元性能的稳定性，继而保证了整个光纤电流互感器的工作性能。

下面结合附图对本实用型新提供的一体式全光纤电流互感器的采集单元的各部分进行详细的解释说明。

请看图1，所述密封盒1具有密封性，形成一个密闭空间，故具有优异的电磁屏蔽性能，从而实现了对其内部电源模块2、信号采集板3和光源盒4的良好保护，防止静电放电对其中的敏感光学器件的伤害。而所述电源模块2和光源盒4通常位于所述密封盒1内的上部，信号采集板3一般设置在所述密封盒1内的下部，电源模块2和光源盒4卡接在所述信号采集板3上。具体的说，可以在电源模块1和信号采集板3之间设置卡接部件6，电源模块1和信号采集板3通过该卡接部件6形成电气性相连；同时可以在光源盒4和信号采集板3之间也设置同样的卡接部件6，使得光源盒4与信号采集板3之间也形成电气性相连。在优选的实施方式中，卡接部件6通常为倒扣式接插件，也就是说，电源模块1和光源盒4安装于信号采集板3上方，通过倒扣式接插件分别与信号采集板3直接形成两个部件电气连接，并起到固定作用。由于该卡接部件6使得电源模块1和光源盒4与信号采集板3之间的间隔空间很小，从而使整个光源盒内部的结构更加紧凑。在优选的实施方式中，电源模块1和光源盒4的下表面通过卡接部件6与信号采集板相卡接，而二者的上表面保持在同一高度，这样一来，密封盒1的上盒壁可以尽可能的靠近电源模块1和光源盒4的上表面，从而节省了密封盒内部的空间。由上述内容可知，密封盒1内部各部件结构紧凑，结构尺寸大大减小，使得占用空间缩小，为下一步安装提供了便利（具体安装过程将在下文中予以详细描述）。

请看图2，所述光源盒4是整体密封的盒体，类似于密封盒1，具有电磁屏蔽性，由于光源盒4内设置有光电信号处理单元，这样就能更好的实现对信号处理单元的保护。所述光源盒4内设置有用于放置光纤的光纤缓冲区5和光纤缓冲道7，当光纤从密封盒1外部进入密封盒1后，随即进入光源盒4内（如图3所示），沿所述光纤缓冲道7绕行光源盒4内壁一周，然后进入光纤缓冲区5，多余的光纤盘放于光纤缓冲区5内，进一步的节省了光源盒4内部的空间。另外需要说明的是，位于光源盒4内壁转角处的光纤缓冲道7，其弯曲半径大于光纤的最小弯曲半径，为光纤提供了不被折断所需的弯曲半径，这样就保证了光纤在经过弯曲的光纤缓冲道7时，光纤的弯折程度不会对光纤产生损害。这种光源盒4的密闭设计，将二次部分光路、光器件、激光器驱动电路形成密闭模块，使得光学部分器件保护进一步加强，有效保证了光纤电流互感器的精度及可靠性。

本实用型新还提供一种一体式全光纤电流互感器，所述互感器包括互感器底腔、光纤以及上文所描述的采集单元。由上述内容可知，所述采集单元通过层叠结构设计，以及光源盒内部光器件特殊安装结构、光纤缓冲设计，大幅减少采集单元体积，提高集成度。因此，在实际安装过程中，所述采集单元可以直接安装于所述互感器底座腔体内，无须另外配置室外安装箱体。这样一来，抗干扰能力大幅提升，同时使得所述互感器产品形成独立整体，还能避免产品安装过程中保偏光纤的焊接，保证光纤电流互感器整体精度及可靠性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (9)

1.一体式全光纤电流互感器的采集单元，其特征在于，所述采集单元包括密封盒，以及设置在所述密封盒内的电源模块、信号采集板和光源盒，其中：

所述电源模块和光源盒分别通过卡接部件卡接在所述信号采集板上表面，并分别与信号采集板形成电气性连接；

所述信号采集板上集成有温度传感单元和数字输出单元。

2.根据权利要求1所述的一体式全光纤电流互感器的采集单元，其特征在于，所述光源盒具有密封性，所述光源为SELD激光器。

3.根据权利要求1所述的一体式全光纤电流互感器的采集单元，其特征在于，所述电源模块和光源盒的下表面分别与所述信号采集板相卡接，二者的上表面高度相同。

4.根据权利要求1所述的一体式全光纤电流互感器的采集单元，其特征在于，所述光源盒内设置有用于放置光纤的光纤缓冲区和光纤缓冲道。

5.根据权利要求4所述的一体式全光纤电流互感器的采集单元，其特征在于，所述光纤缓冲道的弯曲半径大于光纤的最小弯曲半径。

6.根据权利要求4所述的一体式全光纤电流互感器的采集单元，其特征在于，所述光纤缓冲道环绕光源盒的内壁一周。

7.一体式全光纤电流互感器，其特征在于，所述互感器包括互感器底腔、光纤以及权利要求1至6中任一项所述的采集单元。

8.根据权利要求7所述的一体式全光纤电流互感器，其特征在于，所述采集单元设置于互感器底腔内部。

9.根据权利要求7所述的一体式全光纤电流互感器，其特征在于，所述光纤从外部进入所述密封盒后，进入所述光源盒内。