[發明專利]基于電光效應的無源光學電壓互感器

有效

• 申請號: 201110288611.7
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102914679A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 王巍;張志鑫;張峰;王學鋒;夏君磊
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;G01R15/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.基于電光效應的無源光學電壓互感器，其特征在于包括：光學電壓傳感頭(1)和電氣單元(16)；所述電氣單元(16)包括光學閉環反饋控制單元(2)和信號處理單元(3)；所述光學閉環反饋控制單元(2)通過光纖與所述光學電壓傳感頭(1)連接，所述光學電壓傳感頭(1)通過光纖與所述信號處理單元(3)連接；光學閉環反饋控制單元(2)提供輸出功率穩定的光源，該穩定光源經過光纖傳輸至光學電壓傳感頭(4)；信號處理單元(14)對光學電壓傳感頭(4)探測輸出的光信號進行處理，解調出被測電壓。

2.根據權利要求1所述的基于電光效應的無源光學電壓互感器，其特征在于：所述光學電壓傳感頭(1)包括第一光纖準直器(41)、起偏器(5)、1/4波片(6)、BGO晶體(7)、檢偏器(8)、第二光纖準直器(42)和第三光纖準直器(43)；所述第一光纖準直器(41)連接到所述起偏器(5)的一端，所述起偏器(5)的另一端依次經過所述1/4波片(6)、所述BGO晶體(7)連接到所述檢偏器(8)，經所述檢偏器(8)后分為兩路，一路由所述第二光纖準直器(42)通過光纖輸出至信號處理單元(14)，另一路經所述第三光纖準直器(43)通過光纖輸出至信號處理單元(14)。

3.根據權利要求2所述的基于電光效應的無源光學電壓互感器，其特征在于：所述光學閉環反饋控制單元(2)包括SLD光源(9)、Lyot消偏器(10)、耦合器(11)、第一探測器(121)和驅動電路(13)；SLD光源(9)產生的光信號經Lyot消偏器(10)變成低偏振光，經過耦合器(11)輸出通過光纖傳輸光源至光學電壓傳感頭(7)；同時耦合器(11)的輸出經過第一探測器(121)將光信號變成電信號后至驅動電路(13)，由驅動電路(13)判斷是否滿足輸出光功率的要求，計算并調整驅動電路參數，再反饋至SLD光源(9)，使SLD光源(9)輸出穩定的光功率。

4.根據權利要求2所述的基于電光效應的無源光學電壓互感器，其特征在于：所述信號處理單元(3)包括第二探測器(122)、第三探測器(123)和信號解調電路(15)；第二探測器(122)、第三探測器(123)分別將光學電壓傳感頭(1)出射的兩路光信號轉變為電信號傳輸給所述信號解調電路(15)，由信號解調電路(15)分別計算第二探測器(122)、第三探測器(123)兩個探測通道的滑動平均值，再計算交流比直流量，然后對兩路探測信號進行加權平均計算，使得兩路電壓幅值達到平衡，最后將所得至的電壓值依據通信協議進行組幀后通過串口發送。

5.根據權利要求1所述的無源光學電壓互感器，其特征在于：所述光學電壓傳感頭(1)處于電力系統一次系統中，所述電氣單元(16)處于電力系統二次系統中。

6.根據權利要求3所述的基于電光效應的無源光學電壓互感器，其特征在于：所述BGO晶體(7)位于電力系統一次系統中電場地電極上，其與所述地電極的接觸面鍍有鉻金膜。

7.根據權利要求3所述的無源光學電壓互感器，其特征在于：所述起偏器(5)和所述1/4波片(6)采用一體化加工工藝制成。