一种用于输电线路的光学过电压传感器的安装装置技术领域
本发明涉及一种用于输电线路的光学过电压传感器的安装装置，属于电压测量技
术领域。
背景技术
电力系统中过电压主要分为雷电过电压与操作过电压。
雷电是造成架空输电线路跳闸的主要自然灾害之一。由于变电站电力设备常遭受
雷电侵入暂态电压的作用，因此电力设备的绝缘性能必须能够耐受雷电冲击试验。电力设
备的雷电冲击耐受水平与施加的波形密切相关。现有的标准雷电电压波形(1.2/50μs)源于
对上世纪20年代在美国一条220kV输电线路的15次累计暂态电压监测结果的归纳和总结。
而现今，电力系统结构的复杂化、大量新型电力设备的应用等因素可能导致现有电力设备
实际耐受的雷电侵入波形与现行的标准波形存在较大差异。因此，对变电站雷电侵入电压
进行监测对于架空输电线路雷电防护和电力设备的绝缘配合试验标准制定均具有重要意
义。
操作过电压是由系统中各种操作动作引起的，具有幅值高、频率快等特点。操作过
电压是决定电力系统绝缘水平的重要依据之一，其幅值随着电网等级的提高而增大，对于
超高及特高压而言，随着电压等级的提高，绝缘裕度降低，使得操作过电压在绝缘配合中的
地位特高，操作过电压对设备的绝缘起着重要作用。
所以如何获得大量实测数据，得到实测过电压波形特征，对于指导电力设备的试
验规程与绝缘配合导则的修订，和提升绝缘配合的经济性与系统运行的安全性有着十分重
要的意义。
现有的光学电场传感器由于其自身动态范围大、响应速度快、对原场干扰小等特
点，在过电压测量中得到了应用。但如何安装传感器，如何解决三相电压耦合干扰，都成为
该应用需要关注的问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于输电线路的光学过电压传感器的安装装置，根据已
有的光学传感器，设计将传感器固定在线路上的安装方式，实现过电压的监测。利用支柱式
光纤绝缘子、支撑管、传感器外壳等，将线路上电压引至光纤绝缘子上方连接板，并将传感
器安装在带电支撑管表面，实现传感器对输电线路的长期电压监测。
本发明提出的用于输电线路的光学过电压传感器的安装装置，包括L形连接板、均
压球、支撑管和传感器固定外壳；所述的L形连接板的竖臂通过连接导线与输电线路相连，L
形连接板的竖臂上设有均压球，L形连接板的横臂与光纤绝缘子上方的金具相对固定，L形
连接板与金具之间实现电气连接；所述的支撑管为圆柱形，支撑管的一端压成扁平状，扁平
部分与光纤绝缘子顶端金具相对固定后，实现电气连接，支撑管的中间部分为圆柱形，支撑
管的另一端为半球形，所述的传感器固定外壳套装在支撑管上；所述的光学电场传感器置
于传感器固定外壳内；传感器固定外壳与输电线路的光纤绝缘子之间设有软管，光纤绝缘
子内的光纤穿过软管进而通过固定在传感器固定外壳上的法兰与光学过电压传感器相连。
本发明提出的一种用于输电线路的光学过电压传感器的安装装置，其优点有：
本发明的光学过电压传感器的安装装置，只需从输电线路中引一根导线与光线绝
缘子上方的连接板相连，对线路没有太多改造，而且施工安装方便。其中的支撑管，经过设
计计算，其直径可以使表面电场小于起晕电场，从而防止电晕对测量的影响。本发明光学过
电压传感器的安装装置中采用了支柱型的光纤绝缘子，用于固定光学过电压传感器与传输
光纤，提高了绝缘强度与测量的安全性。本发明的安装装置中，光学过电压传感器位于距离
带电支支撑管表面仅3～4cm的位置，相对于测量相的电场影响，非测量相的电场影响很小，
在测量中可忽略不计，从而解决了了空间电场耦合干扰的问题。
附图说明
图1为本发明提出的用于输电线路的全光学过电压传感器的安装装置的结构示意
图。
图1中，1是L形连接板，2是均压球，3支撑管，4是传感器固定外壳，5是光学过电压
传感器，6是法兰，7是软管，8是光纤，9是光纤绝缘子，10是金具，11是连接螺栓，12为连接导
线，13为输电线路。
具体实施方式
本发明提出的用于输电线路的光学过电压传感器的安装装置，其结构如图1所示，
包括L形连接板1、均压球2、支撑管3和传感器固定外壳4。L形连接板1的竖臂通过连接导线
12与输电线路13相连，L形连接板的竖臂上设有均压球2，L形连接板1的横臂与光纤绝缘子
上方的金具10相对固定，L形连接板1与金具10之间实现电气连接。支撑管3为圆柱形，支撑
管3的一端压成扁平状，扁平部分与光纤绝缘子顶端金具10相对固定后，实现电气连接。支
撑管3的中间部分为圆柱形，支撑管的另一端为半球形。传感器固定外壳套4装在支撑管3
上，光学电场传感器置于传感器固定外壳4内。传感器固定外壳4与输电线路的光纤绝缘子9
之间设有软管7，光纤绝缘子9内的光纤8穿过软管7进而通过固定在传感器固定外壳上的法
兰6与光学过电压传感器相连。
本发明提出的用于输电线路的光学过电压传感器的安装装置中，L形连接板1，通
过连接螺栓11，将连接导线固定，连接导线与输电线路相连，使L形连接板与输电线路带有
相同电压。竖臂上设有均压球2，防止表面因电场强度过高而发生电晕放电甚至发生闪络。
连接板侧面呈“L”形，下方通过螺栓与光纤绝缘子顶部金具10相连。
支撑管3，采用铝材质，中间部分为圆柱形，靠近光纤绝缘子一端被压成扁平结构，
与光纤绝缘子顶端金具10相连，从而通过连接板1、连接导线12与输电线路13形成等电位。
另一端采用半球形结构，防止电晕。连接板3采用铝合金制作，并进行了抛光的处理，使其表
面光滑，同时，该支撑管相对于输电线路直径增大，表面电场减小，从而消除表面的电晕放
电，减小对测量的影响。
传感器固定外壳4，为圆柱形结构，可以设计成为两个半圆柱形，与支撑管为过径
配合，使用时套在支撑管上，两个半圆柱结构通过非金属螺栓进行固定，防止在支撑管上移
动。传感器固定外壳内，包含有夹具，用于固定光学过电压传感器。在外壳侧面还开有安装
法兰6的光纤接口。光学过电压传感器5放置在外壳内中，距离带电支撑管表面3仅3～4cm，
相对于测量相的电场影响，非测量相的电场影响很小，在测量中可忽略不计，从而解决了空
间电场耦合干扰的问题。
所述光纤绝缘子，内部穿有保偏光纤，光纤绝缘子上端的保偏光纤，通过塑料软管
后，与传感器的尾纤相连接。
所述软管与传感器固定外壳和光纤绝缘子连接，保护内部的光纤。
传感器放置在固定外壳内夹具中，尾纤与光纤绝缘子中的保偏光纤通过固定在传
感器固定外壳上的法兰相连。软管套在保偏光纤外，用于保护。
本发明提出的用于输电线路的光学过电压传感器的安装装置的结构，优化了安装
过程，增加了测量的安全性，同时很大削弱了非测量相对测量电压的影响。